Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

Studium Generale over voorspellen in natuurwetenschappen

Datum nieuwsfeit: 26-10-1999
Vindplaats van dit bericht
Bron: Razende Robot Reporter
Zoek soortgelijke berichten
Universiteit Leiden

Meer informatie: dienst Interne en Externe Communicatie, tel. 071-5273282

Studium generale

Nostradamus 2000: Over voorspellen in de natuurwetenschappen

Wie beheerst de kunst van het voorspellen? Aan de ene kant de zieners, de handlezers, de sterrenwichelaars. Aan de andere kant de harde wetenschappers, gesteund door natuurwetten en laboratoriumopstellingen. In dit Studium Generale, aangeboden door de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen, laten Leidse natuurwetenschappers zien wat ons in de natuurwetenschappen boven het hoofd kan hangen, dat voorspellen niet zo simpel is, en dat voorspellen niet altijd dezelfde betekenis hoeft te hebben. Een breed spectrum van wetenschapsgebieden komt aan de orde, van moleculaire biologie tot meteorologie. Dr. Jaap Brouwer vertelt over de spectaculaire vorderingen van de nieuwe wetenschap moleculaire biologie, en hoe dit gebied zich ontwikkelt van beschrijvend pionierswerk naar steeds verfijndere theorievorming, met de nadruk op verklaren en voorspellen. Evolutiebioloog Prof. dr. Paul Brakefield stelt de prikkelende vraag of het proces van natuurlijke selectie ooit organismen zal opleveren die hun toekomstige natuurlijke omgeving kunnen voorspellen. In onze eeuw is het, in de zoektocht naar steeds kleinere deeltjes, een ware trend geworden om theoretisch het bestaan van materiedeeltjes te voorspellen, die dan pas veel later echt ontdekt worden. Hierover gaat de lezing van Prof. dr. Frits Berends, die de geschiedenis van neutrino’s uit de doeken zal doen. En dan weersvoorspellingen: sommigen varen er blind op, anderen vertrouwen ze nooit. Dr. Lex Wolters en Dr. Gerard Cats leggen uit waarom we ondanks hogere wis- en natuurkunde, grote aantallen weersatellieten, en geavanceerde computerapparatuur toch nog moeten leven met grote onzekerheden. De rol van wiskundige modellen bij het voorspellen van de toekomst wordt besproken door Dr. Joost Hulshof. Soms zijn wetenschappelijke ontwikkelingen zelf niet eens zo moeilijk te voorspellen, maar laten maatschappelijke factoren en keuzes veel ruimte open voor verschillende uitkomsten, zo betoogt Prof. dr. Gerard Mulder: in principe kunnen er allerlei nieuwe geneesmiddelen ontwikkeld worden, maar laat het economische krachtenveld dat toe, en moeten we het eigenlijk willen?

26-10 Functional Genomics: van beschrijven naar voorspellen Dr. Jaap Brouwer, J. A. Cohen Instituut voor Radiopathologie en Stralenbescherming en Leids Instituut voor Chemie (LIC). Sinds de ontdekking van het DNA als de drager van de erfelijke informatie aan het eind van de jaren veertig en de kort daarop volgende beschrijving van de dubbele helix structuur in het begin van de vijftiger jaren ontstond een nieuwe wetenschap. De traditionele vakken biochemie, genetica en celbiologie fuseerden als in een triple helix in een nieuw vak: Moleculaire Biologie. Deze nieuwe wetenschap heeft in korte tijd enorme vooruitgang geboekt en op dit moment is een nieuw hoogtepunt in zicht. Nadat in de afgelopen jaren de complete genomen van een aantal eenvoudige organismen als bacteriën, gist en een nematode bekend zijn geworden zal nu binnen afzienbare tijd de chemische samenstelling van het haast twee meter lange menselijke DNA bekend worden. Met behulp van de genetische code, een geheim dat reeds enige tijd geleden aan de natuur is ontfutseld, zijn wij in staat die informatie in het DNA te vertalen in de eiwitten waarvan de functies het leven mogelijk maken. Deze ontwikkeling is een nieuw hoogtepunt in de moleculaire biologie maar zeker geen eindpunt. Stap voor stap zal, in een multidisciplinaire aanpak, worden onderzocht welk eiwit welke functie waar en met welke partners uitvoert en hoe die werking geregeld wordt. Gewapend met die kennis zullen wij in staat zijn de moleculaire basis van ziekte en gezondheid en tenslotte van het leven zelf te beginnen te begrijpen. Tijdens deze lezing zal getracht worden de bovenomschreven ontwikkelingen voor een algemeen publiek inzichtelijk te maken en te komen tot een discussie over de mogelijkheden en onmogelijkheden van de moderne moleculaire biologie.

2-11 Evolution and Predicting the Environment
Prof. dr. Paul Brakefield, Biologie, Evolutionaire en Ecologische Wetenschappen
Adaptation through natural selection is the key process in the evolution of biodiversity. The theory of natural selection makes biology unique amongst the sciences. Natural selection is the only process which we know of that can lead to organisms becoming better adapted to their environment. This talk will highlight natural selection and whether it can lead to an ability of organisms to predict their future environment. Two particular examples will be discussed of adaptive evolution in response to changing or alternating environments. These involve our own research on the evolution of the spectacular diversity in the beautiful wing patterns of butterflies and moths.

9-11 Neutrino’s: een geschiedenis van voorspellingen Prof. dr. Frits Berends, Theoretische Natuurkunde, Instituut Lorentz Om de wet van energiebehoud bij radioactiviteit te redden voorspelde de natuurkundige Pauli in 1930 het bestaan van onzichtbare deeltjes die de gemiste energie afvoeren. Dat die deeltjes, neutrino’s gedoopt, inderdaad bijna ongehinderd door materie gaan, maakte Fermi in 1933 theoretisch mogelijk. En in 1956 werden deze lastig te vangen deeltjes uiteindelijk echt ontdekt. Nieuwe voorspellingen spraken inmiddels van twee soorten neutrino’s en inderdaad bleek dat in 1962 ook zo te zijn. Ook in de astrofysica werd Fermi’s theorie opgenomen en zo werd er productie van neutrino’s in exploderende supernovae en in de zon verwacht. Groot was de opwinding in 1987 toen astronomen zo’n exploderende supernova zagen terwijl diep onder de grond fysici toevalligerwijs de neutrino’s detecteerden. Met de zonneneutrino’s liep het anders: ze werden wel waargenomen, maar in mindere mate dan voorspeld. Dat leidde tot een nieuwe suggestie: onderweg verandert de ene soort neutrino’s in een andere. Vorig jaar is zo’n metamorfose waargenomen en sindsdien staan neutrino’s volop in de belangstelling.

16-11 Kan het weer voorspeld worden?
Dr. Lex Wolters, Leiden Institute for Advanced Computersciences (LIACS)en Dr. Gerard Cats, KNMI en LIACS
Een methode om een weersverwachting te maken, is gebruik te maken van een computer. Hierbij worden de natuurkundige vergelijkingen die de toestand van de atmosfeer beschrijven, opgelost. Om dit te kunnen doen, gaat men uit van een begintoestand van de atmosfeer, liefst zo recent mogelijk. Deze moet zo precies mogelijk bepaald worden, omdat uit de chaostheorie volgt dat een onzekerheid in de begintoestand, hoe klein ook, ertoe leidt dat de verwachting na enige tijd volledig onbetrouwbaar wordt. Tegenwoordig is het aantal waarnemingen zeer groot, vooral dankzij weersatellieten. Toch is het, theoretisch gezien, veel te klein om een realistische weersverwachting voor meer dan twee weken te kunnen maken. In de praktijk gaat een verwachting dan ook duidelijk eerder de fout in. Daarom probeert men tegenwoordig met computermodellen al vooraf de effecten van kleine variaties in de begintoestand in te schatten. Dit stelt zeer hoge eisen aan de computersnelheid, omdat de modellen een aantal malen moeten worden gedraaid, maar ook om juist die variaties te vinden die het meest bijdragen aan de onzekerheid in de verwachting. Een tweede probleem is dat het computermodel dat de vergelijkingen oplost, dit slechts bij benadering kan doen, omdat zelfs de meest geavanceerde supercomputers veel te traag zijn om meer realistische modellen door te rekenen. Om optimaal gebruik te kunnen maken van deze supercomputers moet de software aangepast worden aan de computerarchitectuur Dit vereist een enorme menselijke inspanning. De sprekers laten een aanzet zien tot het automatisch genereren van optimale software.

23-11 Geen orde zonder chaos
Dr. Joost Hulshof, Wiskunde, Mathematisch Instituut Veel vragen die wetenschappers zich stellen hebben te maken met het voorspellen van de toekomst. Regent het morgen of schijnt de zon? Een manier om dit soort vragen te beantwoorden is het maken van een wiskundig model dat de werkelijkheid probeert te beschrijven. Zo’n model bevat twee componenten.

1. Een lijstje (meestal fysische) grootheden die de toestand van het systeem waar we naar kijken beschrijven.
2. Een aantal regels die, gegeven de toestand op een tijdstip, de evolutie van het systeem bepalen.

In de context van het model is het voorspellen van de toekomst nu niets anders dan het herhaald toepassen van de evolutieregels op de begintoestand. We rekenen de toekomst eenvoudig uit. Als het systeem niet te ingewikkeld is en de regels ondubbelzinnig en onafhankelijk van toekomstfactoren, dan zou dit toch moeten kunnen? Of kan orde chaos scheppen?

30-11 De pil van Damocles. De toekomst van het geneesmiddel Prof. dr. Gerard Mulder, Toxicologie, Centrum voor Bio-Farmaceutische Wetenschappen
De mondige mens kent zijn rechten, en heeft dus recht op een goede gezondheid. Aangezien hij ook recht heeft op alle aangenaamheden van een goed, wellicht soms wat overdadig leven, verwacht en eist hij geneesmiddelen die hem (desondanks) gezond houden, en die natuurlijk absoluut veilig zijn. Voor de toekomst van het geneesmiddel betekent dit dat relatief "eenvoudige" ziekten zoals kanker of hart- en vaatziekten over enige jaren goed behandeld kunnen worden. Tenminste: als de prijzen van de geneesmiddelen een voldoende winstmarge voor de farmaceutische industrie toelaten. Er zullen vooral veel meer middelen ter preventie op de markt komen die levenslang ingenomen moeten worden: een prachtige bron van inkomsten voor de farmaceutische industrie. Maar: geneesmiddelen zijn vergiften. Worden we dan wel gezonder? En: hoe erg zijn de ziekten die overblijven? Hangt de pil van Damocles boven ons hoofd?

Studiepunten
Het is mogelijk om met het volgen van deze serie lezingen 1 studiepunt te verdienen. Daarvoor moeten alle lezingen worden bijgewoond, en moet vervolgens voor het einde van het jaar een korte scriptie worden ingeleverd waarin de hoofdpunten van elke lezing worden samengevat en waarin wordt bediscussieerd hoe in de verschillende gebieden van de natuurwetenschap met voorspellen wordt omgegaan.

Wanneer dinsdagavonden
Tijd 20.30-22.00 uur

Plaats zaal 003 van gebouw 1175 (WSD-complex, Cleveringaplaats 1, Leiden)

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie