Parels van serendipiteit

Inkttekeningen van Amerikaanse kinderen, te bezichtigen op de website van het wetenschapsmuseum van Minnesota. www.thinkingfountain.org thinkingfountain.org

p. j. hannan, serendipity, luck and wisdom in research, iuniverse, inc., 2006, 223 blz, €19.

Deze hartverwarmende Amerikaanse paperback, die ik op het net aantrof, en twee keer las, kan ik gretig aanbevelen. Het is een moppentrommel, een bundel voorbeelden zoals de meeste boeken (en artikelen) over serendipiteit, maar deze is, mijns inziens, één van de beste: een feest voor de geest.

De auteur, een chemicus, organiseerde in 1986, toen hij al dertig jaar bij het Naval Research Laboratory in Washington werkte, een symposium over serendipiteit, als voorspel van een vergadering van de American Association for the Advancement of Science in Philadelphia. Vóór dit symposium had hij lezers van vijfenveertig wetenschappelijke tijdschiften gevraagd om reacties. Die kwamen vooral van lezers van het Britse tijdschrift Nature. Ook vroeg hij zestig zojuist benoemde leden van de Amerikaanse National Academy of Sciences en de Britisch Royal Society om over hun eigen ervaringen met serendipiteit te schrijven. En hij doorzocht het tijdschrift Current Contents, dat zo’n vijftien jaar lang een rubriek Citation Classics had, waarin auteurs van veel geciteerde artikelen informeel verslag deden van de omstandigheden van het onderzoek, wat tot hun klassieker had geleid, zoals toevalsvondsten. Tot slot las hij inleidende hoofdstukken van ruim honderd uitgaves getiteld Annual Review of ..., die geschreven waren door ervaren wetenschappers.

In deze vier bronnen lagen natuurlijke parels van serendipiteit voor het oprapen. De mooiste komt uit Cambridge: A. J. P. Martin werkte er voor het British Wool Institute, dat wilde weten welke aminozuren er in wol zitten. Martin had wol met water doen reageren (gehydroliseerd), maar kon de verschillende soorten aminozuren niet scheiden. Elke poging een zuiver aminozuur te kristalliseren mislukte, omdat de karakteristieken van hun oplosbaarheid te dicht bij elkaar lagen. In de faculteitshal vroeg een collega hoe het liep. Martin greep zijn vulpen en tekende een diagram op een papieren servetje. Tijdens het gesprek viel het servetje in de schotel van een kop thee en de capillaire werking bracht de thee uit het schoteltje voorbij de inkt van de grafiek waardoor de pigmenten van de inkt deels werden gescheiden. Martin had meteen door dat de splitsing een kiem bevatte voor een goed idee. Hij rende naar zijn lab, waar hij drie zuivere aminozuren had, nam van elk een kristal, loste ze op in een druppel water, die hij op een papieren servetje aanbracht en een paar minuten spoelde (elueerde) met water. Omdat de oplossing kleurloos was, was er geen zichtbare scheiding van de bestandelen, maar toen hij het servetje besproeide met het reagens ninhydrine (dat elk aminozuur kleurt) waren er drie kleurzones zichtbaar: de aminozuren waren gescheiden met wat nu ‘chromatografie’ heet. Martin ging verder met de resterende bekende aminozuren door kolomchromatografie en tegenstroomtechnieken te gebruiken. In 1952 kreeg hij daar de Nobelprijs voor, met J. P. Synge.

Dit o zo literaire verhaal – je ziet het voor je – over een doodgewoon servetje, dat onbedoeld, edoch, als papierchromatograaf werkte, is door Martin zelf ooit verteld aan John Christman, die het op de serendipiteitsdag onthulde. Wijlen Christman had een encyclopedische kennis over serendipiteit. Deze ‘Mr. Serendipity’ gaf op de afdelingen van de American Chemical Society 171 voordrachten, die opvielen door zijn gevoel voor humor en de breedte van zijn kennis.

Toen ik over ‘Serendipity day’ las, was die al gehouden, maar ik heb Hannan opgezocht, mocht zijn correspondentie kopiëren en heb er van genoten. Uniek was een post scriptum van de chemicus, die een serendipiteitsprijs wilde instellen. Dit lumineuze idee heb ik gedoneerd aan de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging, die bij haar honderdjarige jubileum goede sier maakte met deze wereldprimeur. Het was in de Doelen nota bene. Ik mocht ‘Een prijs voor een ongezochte vondst?’, die naar een student ging, inleiden. Daarna vertrouwde een ingevlogen Amerikaanse professor in de chemie mij toe: “Oh no, then we get even more people who start to fumble around!” [“O nee, dan krijgen we nog meer lui die maar wat gaan aanklooien!”]

Maar rotzooit iemand maar wat aan, die ziet, dat cocaplanten weinig insecten aantrekken en zich afvraagt waarom? En die dan onderzoekt hoe insecten op cocaïne reageren? En vindt dat cocaïne de heropname remt van octopamine (een hormoon dat de gedrag van insecten beïnvloedt)? En dat het effect van cocaïne op mensen (de remming van de heropname van dopamine) een bijwerking blijkt van het vermogen van de cocaplant om de heropname van amine in insecten te blokkeren? Iemand die zo ontdekt dat cocaïne een natuurlijke insectwerende stof is in cocabladeren doet niet maar wat, maar komt met een nieuw feit en inzicht. Daarom noemt Hannan dit geval van serendipiteit: iemand doet en duidt een verrassende waarneming.

Hannan noemt en gebruikt zijn serendipiteiten (helaas kan ik er hier maar twee etaleren), om de centrale stelling van zijn boek te larderen en te staven: dat het voor een originele onderzoeker altijd en overal een conditio sine qua non is om te beschikken over onderzoeksvrijheid. Dat wil zeggen vrije beleidsruimte voor persoonlijk onderzoek, zoals de mogelijkheid om ‘toevallige’ waarnemingen (die hem als het ware ‘toevallen’) uit te werken als hij wil. ‘Toevallig’ noemen we een waarneembaar gevolg van een (nog) niet waarneembare oorzaak. Die onbekende oorzaak kan namelijk een tot op heden nog onbekend verschijnsel blijken, dat alleen ontdekt kan worden als het nader wordt bestudeerd. Daarom gaat de onderzoeker daar op door, als hij die vrijheid heeft en neemt.

Hannan citeert dan ook de Nobelprijswinnaar George Hitchings die schreef dat individuen maximale vrijheid moeten krijgen bij hun onderzoek omdat de relevantie ervan alleen achteraf bepaald kan worden. Serendipiteit is immers een post hoc fenomeen (net als domheid bijvoorbeeld): daarom is het van belang dat rappe wetenschappers hun kansen op een ontdekking optimaliseren door “anomalieën te zoeken, te verwachten en te exploiteren” (aldus Marinus Los, research directeur van onderzoek bij planten).

Het boek toont ook dat de gave om deze kansen te zien en te grijpen aan te leren is en dit de basis vormt van een goed onderwijs en practicum. Het zou aardig zijn als minister Plasterk een serendipiteitsprijs instelt en jaarlijks uitdeelt om zo de Spielerei nebenbei, zoals het vrijdagmiddagexperiment, te cultiveren (als tegengif tegen ‘micromanagement’). En zo’n prijs levert kostelijke kopij op.

Pek van Andel