2012: Het jaar van de Deeltjes

Het wetenschappelijke hoogtepunt van 2012 is ongetwijfeld de ontdekking van het Higgs-boson. Het bestaan van het elementaire deeltje werd in juli vrijwel zeker aangetoond door het Europees Centrum voor Kernonderzoek (CERN). Maar er was ook het Majorana-fermion dat opdook in Delft; en de neutrino's die dan toch niet sneller dan het licht bleken te gaan. Marsrover Curiosity onderzocht op de rode planeet deeltjes in de bodem, maar vond voorlopig nog geen tekenen van leven. Herbeleeft het wetenschappelijke jaar 2012.

Klein deeltje wordt wereldnieuws
4 juli - ‘As a layman, I think we got it.’ Dat zinnetje van CERN-baas Rolf Heuer deed het ‘em. ‘Als een leek zou ik zeggen dat we het Higgs hebben gevonden.’ Sommige nieuwsuitzendingen titelden met graagte: Higgs-deeltje gevonden. ‘Maar als wetenschapper’, nuanceerde Heuer, ‘dan moet ik zeggen: wát hebben we?’ Er is een nieuw deeltje gevonden, zeker weten, dat heel sterk lijkt op het Higgs-deeltje dat door het Standaardmodel van de fysica wordt voorspeld, maar het kan evengoed nog een ander Higgs zijn, of nog een veel exotischer deeltje. ‘Een’ Higgs-deeltje gevonden dus.

De ontdekking is zonder twijfel een mijlpaal in de geschiedenis van het experiment, van de fysica en van de wetenschap. En nog nooit haalde zoiets moeilijks als deeltjesfysica zoveel media-aandacht. Fysici en redacteuren legden het Higgs-deeltje en het Higgs-veld met pingpongballen en suiker uit, vergeleken het met een sneeuwlandschap of een festivalweide.

Wij onthouden deze: het Higgs-veld is een perszaal van het CERN, de journalisten Higgs-bosonen. Als de journalisten je niet kennen, laten ze je gerust en kun je nog behoorlijk ongehinderd door de zaal laveren. Je bent een subatomair deeltje dat weinig massa meekrijgt. Als Peter Higgs – een van de wetenschappers die het deeltje theoretisch voorspelden – de zaal binnenkomt, wordt hij meteen omsingeld. Hij krijgt veel gewicht. En we hebben het voor het Nobelprijscomité even voorgemeten: Peter Higgs weegt evenveel als de Belg François Englert.

In oktober werd de ontdekking in Physical Letters B gepubliceerd, hetzelfde tijdschrift waarin de Schot Peter Higgs een halve eeuw geleden zijn voorspelling van het Higgs-deeltje neerpende. De twee nieuwe papers waren opgedragen aan wetenschappers die nog voor de zoektocht naar het Higgs ten einde was, waren gestorven. Daarbij ook Robert Brout, de Brusselse natuurkundige die in 1964 samen met François Englert als eerste het klein deeltje dat wereldnieuws werd, voorspelde. (Lees meer)

Exotisch Majorana-deeltje duikt op in Delft
12 april - Delftse natuurkundigen zien voor het eerst het Majorana-fermion, een deeltje waar bijna tachtig jaar naar wordt gezocht. In 1937 voorspelde de Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana het bestaan ervan, maar het werd nooit waargenomen. Met behulp van piepkleine nanodraadjes, supergeleidend materiaal en magnetisme konden de Delftse onderzoekers het in 2012 toch 'zien'. Iets wat voor wetenschappers in de kwantummechanica een grote doorbraak betekent.

Het Majorana-deeltje is bijzonder, omdat het eigenschappen heeft die geen enkel ander deeltje heeft. Zo is het bijvoorbeeld zijn eigen antideeltje. Wetenschappers zien het deeltje als een fundamentele bouwsteen voor een zogenoemde kwantumcomputer, een supersnelle computer. (Lees meer)

Neutrino’s remmen af
8 juni - Het team dat in 2011 neutrino's sneller dan het licht had zien reizen, geeft toe dat hun ophefmakende ontdekking het gevolg van een fout moet zijn. Vier onafhankelijke neutrino-experimenten konden immers niet bevestigen dat neutrino's sneller dan het licht zouden gaan. Vermoedelijk faalde bij het experiment in 2011 de verbinding tussen een gps en een computer, waardoor 74 nanoseconden minder nodig was voor de afstand. Ook het hogeprecisie-uurwerk ging 15 nanoseconden in de fout. Nu die fouten verholpen zijn, blijkt dat de neutrino's niet sneller gaan dan het licht, en zich houden aan de theorie van Einstein. (Lees meer)

Primeur in 3D-printing
1 februari - Wetenschappers van de universiteit van Hasselt brengen een 3D-geprinte onderkaak bij een patiënt. Het is het eerste op maat gemaakte implantaat ter wereld ter vervanging van een gehele onderkaak. Ook de manier waarop de kaak is geproduceerd, door middel van 3D-printing van titaniumpoeder, is nieuw. Bij klassieke methodes kan het twee dagen duren voor een implantaat volledig klaar is. Met 3D-printing was de klus in een paar uur geklaard. De methode werd ontwikkeld door onderzoeksinstituut BIOMED van de Universiteit Hasselt, in samenwerking met onder meer de KU Leuven, chirurgen van het Orbis Medisch Centrum Sittard-Geleen en de bedrijven Xilloc Medical BV uit Maastricht. (Lees meer)



Regisseur Cameron bereikt diepste punt oceaan
26 maart - Filmregisseur James Cameron bereikt het diepste punt op aarde. Met een speciaal gemaakte duikboot daalde hij af naar de Marianentrog in de Grote Oceaan. De bodem daarvan ligt 10.898 meter onder de zeespiegel. Geen mens is ooit solo zo diep gegaan. (Lees meer)


Vogelgriep in het lab gevaarlijker gemaakt
Mei 2012 - De Nederlandse viroloog Ron Fouchier en zijn Amerikaanse collega Yoshihiro Kawaoka modificeren onafhankelijk van elkaar het vogelgriepvirus H5N1 zodanig dat het bij zoogdieren via de lucht overdraagbaar wordt. Tot nu toe was het vogelgriepvirus, dat sinds 2003 een goeie 350 mensen heeft gedood (op iets meer dan 600 gerapporteerde geïnfecteerden), niet van mens tot mens overdraagbaar. (Lees meer)

De studies geven aan dat een gelijkaardig virus in de praktijk een pandemie zou kunnen veroorzaken. Het onderzoek veroorzaakt heel wat commotie, en de studie mag een tijdlang niet of slechts gedeeltelijk gepubliceerd worden. Sommigen vrezen dat dergelijk onderzoek gebruikt kan worden door bioterroristen. Aan de andere kant geeft het open publiceren alle onderzoeksgroepen ter wereld de kans tijdig een efficiënt vaccin te ontwikkelen. De Amerikaanse bioveiligheidsraad (NSABB) is eerst tegen volledige publicatie van het onderzoek, maar geeft dan toch groen licht.

Fouchier stelt gerust: ‘Ons onderzoek wordt in heel streng beveiligde labs uitgevoerd. En we staan onder toezicht van de Nederlandse en de Amerikaanse overheid. Het is heel onwaarschijnlijk dat iemand het in zijn eentje klaarkrijgt om ons virus als biowapen te gebruiken. Trouwens, het door ons gemaakte virus is niet dodelijk. Geen van de geïnfecteerde fretten is gestorven. En het virus verspreidt zich ook niet héél erg goed via lucht. Dus zelfs al ontsnapt het virus uit ons lab, dan nog is het risico klein dat het zich zal verspreiden.’ (Lees meer)

Commerciële ruimtevaart schiet uit startblokken
22 mei - Op de ruimtebasis Cape Canaveral wordt het allereerste commerciële vrachtschip naar het internationale ruimtestation ISS gelanceerd. De SpaceX Dragon heeft ongeveer 460 kilo aan voedsel, kleding en elektronica aan boord. Van Cape Canaveral vertrokken jarenlang de spaceshuttles, waarvan de laatste in 2011 terugkeerde naar de aarde. Via commerciële uitbesteding hoopt de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA de kosten die met het ruimtevaartprogramma gepaard gaan, terug te dringen. Op 28 oktober keerde het onbemande ruimtevaartuig terug naar de aarde. SpaceX gaat de komende jaren nog zeker 11 vluchten naar het ISS uitvoeren. In de toekomst moet de Dragon ook bemanningsleden naar de ruimte en terug brengen. (Lees meer)

R.I.P.

Sir Patrick Moore
De Britse astronoom, schrijver en tv-presentator Sir Patrick Moore was naast wetenschappers ook 50 jaar actief op de televisie en schreef 60 boeken over de sterrenkunde. Hij overleed thuis en werd 89 jaar.

Neil Armstrong
Neil Armstrong speelde de hoofdrol in een van de grootste prestaties van de mensheid. Hij zette op 20 juli 1969 als eerste mens voet op de maan. De Amerikaanse astronaut is 82 jaar geworden.

Sally Ride
De eerste Amerikaanse astronaute overleed op 24 juli aan kanker. Zij is 61 jaar geworden. Ride maakte in 1983 als eerste vrouw uit de VS een ruimtereis. Ze hoorde in 1977 bij de eerste lichting burgers die van NASA mochten solliciteren voor de astronautenopleiding.

André Kuipers terug na lange ruimtereis
1 juli - De Nederlandse astronaut André Kuipers landt veilig terug op aarde na een verblijf van 193 dagen in het internationale ruimtestation ISS. Geen Europeaan is ooit zo lang in een baan rond de aarde geweest. De 53-jarige Kuipers was in december 2011 aangekomen in het ISS. Het was zijn tweede ruimtereis. In 2004 verbleef hij anderhalve week in het ISS.

Kuipers voerde in het ISS tientallen wetenschappelijke experimenten uit. Zo keek hij naar het energieverbruik van het lichaam tijdens langdurige gewichtloosheid. Wetenschappers willen zich zo voorbereiden op een mogelijke missie naar Mars. Ook zette Kuipers zich in om kinderen enthousiast te maken voor ruimtevaart en wetenschap. Een kwart miljoen mensen volgden zijn belevenissen en zijn indrukwekkende foto’s via Twitter. (Lees meer)



Kankerstamcellen stimuleren tumorgroei
2 augustus - Belgische onderzoekers, onder leiding van Cédric Blanpain van de ULB, publiceren in Nature bewijs voor het bestaan van kankerstamcellen. Ze ontdekten dat in een voorstadium van huidkanker het grootste deel van de groei afkomstig is van een klein aantal cellen. Die lijken op de normale stamcellen die instaan voor het onderhoud van gezonde huid. In twee andere publicaties in Nature en Science tonen Nederlandse en Amerikaanse onderzoekers van respectievelijk University of Texas en het Hubrecht Instituut in Utrecht hetzelfde aan bij hersen- en darmkanker. De resultaten leveren volgens de Utrechtse onderzoeker Hugo Snippert aanknopingspunten voor nieuwe behandelingen. ‘De kankerstamcellen staan aan de basis van een tumor. Een kankertherapie moet daarom naast de ‘gewone’ kankercellen ook alle kankerstamcellen uitschakelen om te vermijden dat een tumor teruggroeit.’ (Lees meer)

Denisova-mens in ons genoom
30 augustus - Wetenschappers ontrafelen het genoom van de Denisova-mens. De inhoud verduidelijkt de verwantschap tussen deze mysterieuze mensensoort, de neanderthaler en de moderne mens. Antropoloog Svante Pääbo en zijn team van het Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology reconstrueerde het volledige genoom van de mysterieuze mensensoort uit een vingerkootje en twee kiezen die in de Denisova-grot in zuidelijk Siberië werden gevonden.

De wetenschappers vergeleken het Denisova-genoom met dat van verschillende mensen over heel de wereld. De Denisova-mens blijkt minimaal te hebben bijgedragen aan het moderne mensengenoom. Vooral mensen uit Papoea-Nieuw-Guinea hebben een stukje Denisova-mens in zich. En er zijn ook meer gelijkenissen met het genoom van Aziaten en Zuid-Amerikanen dan met dat van Europeanen. Vermoedelijk zijn de ‘Denisova-sporen’ niet in het Europese genoom terechtgekomen via seks tussen de mens en de Denisova-mens, maar wel onrechtstreeks via genenuitwisseling met de neanderthaler, een nauwere verwant van Denisova. (Lees meer)

Curiosity landt op Mars
6 augustus - Marsrover Curiosity landt op Mars. Een speciaal mechanisme zet het voertuig in een krater bij de evenaar van de planeet. Het karretje was in november 2011 gelanceerd. In 255 dagen heeft de verkenner een afstand van 567 miljoen kilometer afgelegd. De komende twee jaar gaat Curiosity zijn omgeving uitgebreid verkennen, en zoeken naar sporen van leven. (Lees meer)



Seismologen naar de cel
 24 oktober - Wetenschappers reageren ontzet op de veroordeling van zes Italiaanse wetenschappers tot zes jaar cel en 9 miljoen euro schadevergoeding, omdat ze de bevolking van L’Aquila niet hadden gewaarschuwd voor de aardbeving in de streek in 2009. (Lees meer)

Een kind met drie ouders
25 oktober - Onderzoekers van Oregon Health & Science University schrijven in Nature dat de technologie om menselijke eicellen te ‘verbeteren’ door het genetisch materiaal van twee moeders te combineren, klaar is voor toepassing.

De wetenschappers pasten met succes een zelf ontwikkelde techniek toe om het kern-DNA uit een eicel te verwisselen met dat uit een eicel van een andere vrouw, zonder het mitochondriale DNA te verhuizen. De zo bekomen eicel bevat na de transfer het kern-DNA van de moeder en het mitochondriale DNA van de donor. Baby’s die via deze vorm van in-vitrofertilisatie geboren zouden worden, zijn vrij zijn van de mitochondriale defecten die hun moeder op de natuurlijke manier zou hebben doorgegeven.

De wetenschappers probeerden hun techniek 65 keer uit. Minstens 13 bevruchte hybride eicellen groeiden door tot normaal uitziende prille embryo’s, en hadden dus een baby met drie ouders (twee moeders en een vader) kunnen opleveren wanneer ze terug in een baarmoeder waren geplaatst. Dat willen de onderzoekers nu graag ook aantonen. Ze hebben daarvoor al een aanvraag ingediend bij de Food and Drug Administration (FDA).

Het onderzoek - en vooral de toekomst ervan – zal het ethische debat over het gebruik van embryo’s voor wetenschappelijk onderzoek ongetwijfeld doen oplaaien. Niet alleen omdat de onderzoekers een kind met drie ouders op de wereld willen zetten, maar vooral omdat het in feite gaat om de eerste genetische modificatie van menselijke eicellen. De eerste bezorgdheid – een kind met drie ouders – willen de wetenschappers alvast van tafel vegen, gezien er 23.000 genen uit de kern van de moeder komen en amper 13 genen uit het mitochondriale DNA van de ‘tweede’ moeder.

Neergang van een fraudeur
5 november - In september 2011 sloeg het nieuws in als een bom: de Tilburgse hoogleraar sociale psychologie Diederik Stapel bleek op grote schaal fraude te hebben gepleegd met onderzoeksgegevens. De commissies die onderzoek doen naar het werk van Stapel publiceren de complete lijst van publicaties waarin is gesjoemeld. Stapel blijkt gefraudeerd te hebben in zeker 55 van de 130 onderzochte artikelen en in 10 boekhoofdstukken. Daarnaast is volgens de commissies een sterk vermoeden van fraude in 10 artikelen, waarvan er 2 ook als boekhoofdstuk zijn gepubliceerd. (Lees meer)

Roche onder vuur
15 november - De Cochrane Collaboration, een internationaal samenwerkingsverband van wetenschappers die alle studies naar de werking en veiligheid van medische behandelingen onder de loep nemen en er adviezen uit formuleren voor andere artsen, eist dat farmabedrijf Roche onderzoeksgegevens over de griepremmer Tamiflu vrijgeeft. De Cochrane-onderzoekers vrezen dat de werkzaamheid van het middel overdreven wordt en dat mogelijke bijwerkingen onvoldoende worden onderkend.

Het medische vakblad Britisch Medical Journal (BMJ) schaart zich achter de Cochrane-onderzoekers en wijdt zelfs een speciale website aan het probleem. Hoofdredacteur Fiona Godlee verwondert zich er in een editoriaal over dat belastingbetalers wereldwijd miljarden hebben betaald om voorraden aan te leggen van een geneesmiddel waarvan enkel de fabrikant alle gegevens over de werking en de veiligheid heeft gezien. (Lees meer)

Recordverlies poolijs
Sinds 1992 heeft smeltend poolijs in Groenland en Antarctica de zeespiegel 11 millimeter doen stijgen. Tweederde van het verlies werd op Groenland opgetekend, de rest op Antarctica. Dat besluit een internationaal team wetenschappers in Science, op basis van een combinatie van verschillende meettechnieken en data van tien satellieten. Uit de analyse blijkt verder dat de snelheid waarmee het smelten gebeurt, toeneemt. De ijskappen in Groenland en Antarctica smelten momenteel drie keer sneller dan in de jaren 1990.


Verlamde vrouw beweegt robotarm met gedachten
December - Amerikaanse wetenschappers hebben een nieuw type robotarm ontwikkeld die je met de hersenen kan besturen. De prothese werd met succes aangebracht bij een 53-jarige vrouw die vanaf de hals verlamd is. (Lees meer)



Voyager nadert uitgang
December - Voyager 1 gaat waar de mens nooit eerder is gegaan en staat op het punt ons zonnestelsel te verlaten. De ruimtesonde werd 35 jaar geleden gelanceerd om de buitenste planeten van ons zonnestelsel te onderzoeken. De ruimtesonde is Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus ondertussen al een tijdje voorbij, en bevindt zich op een indrukwekkende 18,5 miljard kilometer van de zon. Elke seconde komt daar 17 kilometer bij. Wanneer de Voyager ons zonnestelsel echt verlaat, blijft gissen, maar dat de uitgang nadert lijkt zeker. (Lees meer)

Eos Weekblad op iPad
Dit artikel verscheen eerder in ons Eos Weekblad op iPad. Elke vrijdag bieden we u een nieuwsgedreven weekblad, gelardeerd met beeld en geluid. De Eos-app kunt u gratis downloaden in deApp-store van iTunes. Met de Eos-app haalt u de wekelijkse uitgaven gratis binnen.