Hèhè, ruimte om risico te nemen

De Nederlandse wetenschap heeft er drie boegbeelden bij. Maandag kregen de Rus Mikhail Katsnelson, Belg Bert Weckhuysen en de Nederlander Piek Vossen elk 2,5 miljoen euro. En de eer.

MARTIJN VAN CALMTHOUT ARNO VAN 'T HOOG

Ik ben een beetje een buitenbeentje in de Nederlandse natuurkunde. Om te beginnen ben ik hier pas op mijn 45ste binnengekomen, nu negen jaar geleden, na een moeilijke tijd in Rusland en omzwervingen in de VS en Zweden. Ik werd meteen hoogleraar, terwijl andere mensen daar hun hele leven voor moeten ploeteren. De eerste jaren heb ik me wat geïsoleerd gevoeld. Eigenlijk had ik meer internationaal contact dan met de Nederlanders.

'Maar daarnaast is mijn stijl van werken ook echt een andere. De Nederlandse theoretische natuurkunde is beroemd om zijn mooie fundamentele inzichten, diepe theorie die de natuurwetten raakt. Ik sta veel meer in de Russische traditie, die praktischer is, flexibel, breed, dicht bij de experimenten aan echte materialen en verschijnselen. Zo ben ik nu eenmaal opgeleid. Eigenlijk sta ik als theoreet altijd op de rand van de materiaalwetenschappen en de theoretische chemie, met name op het gebied van magnetisme.

'Die brede instelling is prachtig van pas gekomen bij de ontdekking van grafeen door mijn goede vrienden Andrei Geim en Kostya Novoselov, die er een Nobelprijs voor kregen. Dat superdunne koolstof is echt een heel nieuwe wereld, klaar om te ontdekken. Daar speelt alles van relativiteit tot quantumtheorie een rol. Tot de vondst van grafeen had je alleen op papier tweedimensionale kristallen. Nu blijken ze ook in vrije vorm voor te komen. Ik heb het geluk gehad een paar voorspellingen van hun eigenschappen te doen, die daarna prachtig in experimenten werden aangetoond. Een groot genoegen voor een theoretiscus.

'Ik ben eerlijk gezegd geloof ik niet echt een bescheiden persoon. Ik weet wel ongeveer wat mijn wetenschap waard is, ik sta in de top van veelpublicerende fysici, maar ergens is er altijd het gevoel dat het ook allemaal maar een illusie kan zijn, een vergissing. Een Spinozaprijs is een soort plezierige feed-back, een vorm van erkenning die zegt: Ja, Mischa, je doet het goed. Het oude isolement is definitief voorbij.

'Het geld voor de prijs zie ik vooral als een kans om als theoreticus nieuwe wegen in te slaan. Ik wil meer risico nemen, dingen aanpakken die tot nog toe te ongewis waren of gewoon te moeilijk. Een goede theorie voor het smelten van materialen. Statische problemen. Gewaagde dingen waarvoor veel collega's me misschien voor gek verslijten, en die je normaal niet oppakt of zomaar gefinancierd krijgt. Met de prijs kan ik gemakkelijker denken: ik neem even een break, publiceer wat minder, en ga kijken hoe ver ik kom.'

Het is echt een eer, ook voor de onderzoekers in mijn groep. Ik moet nog even goed nadenken wat ik ermee wil gaan doen. Anders dan bij het aanvragen van subsidies kwam deze prijs echt als een complete verrassing. Ik wil niet zeggen dat je met zoveel geld meer risico's gaat nemen, maar je durft wel veel verder te denken over waar je een wetenschappelijke doorbraak wilt forceren.

'De kracht van mijn groep is dat we de werking van katalysatoren live kunnen bekijken. Zoals korrels zeoliet, een mineraal dat in raffinaderijen de omzetting van ruwe aardolie in benzine mogelijk maakt. Met geavanceerde microscopen kunnen we precies in beeld brengen waar in een katalysator de chemische reacties plaatsvinden. En dat bij hoge druk en hoge temperaturen die in de industrie worden gebruikt. In de ontwikkeling van die realistische analysetechnieken hebben we veel geïnvesteerd.

'We kunnen nu net als in Google Earth een werkende katalysator in kaart brengen. Dat levert verrassende inzichten. Niet alle plekken in een katalysator blijken even actief: je ziet de chemische activiteit oplichten alsof het grote en kleine steden in de nacht zijn. We snappen nu ook veel beter waardoor katalysatoren geleidelijk hun werking verliezen, een probleem bij allerlei chemische processen.

'Mijn groep werkt aan het hele spectrum van chemische grondstoffen waarin katalysatoren een rol spelen: aardolie, aardgas, biomassa en ook solar fuels. Katalysatoren zijn bijvoorbeeld onmisbaar in het omzetten van aardgas in de bouwstenen van de kunststof polypropyleen. Uit houtafval kun je met de juiste katalysatoren allerlei interessante bouwstenen maken voor bijvoorbeeld de productie van rubber. Veel van dergelijke biomassaprocessen kunnen nog enorm worden verbeterd met nieuwe katalysatoren. Er zijn nog zoveel mogelijkheden voor verdere verduurzaming van de chemie.

'Een interessant toekomstscenario is de productie van solar fuels. Het idee is dat we op termijn plantenchemie kunnen nabootsen. Planten maken met zonne-energie suikers uit water en CO2, maar als brandstof is dat niet echt handig. Methanol of ethanol zijn veelzijdiger. Het is nu al mogelijk om zulke brandstoffen te maken met katalysatoren die zonlicht opvangen en omzetten in energie voor een chemische reactie tussen water en CO2. Maar de opbrengst van dat proces is nog erg laag. Als we meer gedetailleerd inzicht kunnen krijgen in de precieze werking van die katalysatoren, zien we wellicht de mogelijkheden voor verbetering.'

Neem het woord stoelen in een tekst. Wij mensen weten meteen of het is om op te zítten, of dat het het werkwoord stoelen is. Maar programmeer maar eens een machine die dat zo netjes doet als wij. Dat is ons werk in de computerlinguïstiek: het ontwikkelen van software die een computer de taalvaardigheid van een mens geeft. En misschien nog wel meer. De droom is een technologie waardoor ieder mens ieder ander kan verstaan en begrijpen.

'Iedereen denkt bij taaltechnologie aan spraakherkenning. Veel spannender is keyword retrieval: het opdiepen van de essentie in een geschreven tekst. Voor automatische tekstanalyses, samenvattingen, het doorzoeken van grote bestanden vakliteratuur. En het leggen van verbanden.

'Het ijkpunt in ons denken is de Watson-computer van IBM, die eerder mensen versloeg bij de tv-kennisquiz Jeopardy! en die nu voor medische toepassingen wordt ingezet. Het punt is: artsen kunnen de literatuur niet meer goed bijhouden en al helemaal niet indirecte verbanden onderkennen. Het idee is dat computers de literatuur nog wel kunnen behappen.

'Ik ben opgeleid als taalkundige, maar had altijd belangstelling voor de exacte kanten van de taal. Ik heb nog les gehad van Hugo Brandt Corstius, waar je leerde programmeren. Het was de tijd van Chomsky, van de wiskunde van de taal. Wat zijn correcte zinnen en waarom? En tegelijk de opkomst van de eerste taalsoftware, met het doel om Russische teksten automatisch naar het Amerikaans om te zetten. De Koude Oorlog, dus.

'De snelle ontwikkelingen in de computertechnologie hebben de zaak oneindig ver vooruit geholpen. We kunnen nu hoeveelheden data en informatie opslaan en verwerken waar je vroeger alleen van droomde. Dat maakt van de computationele taalkunde een heel praktisch vak. Ik zou een deel van de prijs eigenlijk willen gebruiken om juist weer wat fundamenteler naar taal te kijken. Maar ditmaal met behulp van machines. Hebben sprekers van verschillende talen hetzelfde wereldbeeld, of kan dat verschillen? Dat is iets wat me intrigeert.

'Het internet in voor ons een ware goudmijn. Dat is talige informatie, maar in een geautomatiseerde omgeving. Daar kun je mee spelen, dingen opsporen, theorie toetsen. Geweldig.

'Een van de grootste uitdagingen is omgaan met de ambiguïteit en de onzekerheden in de natuurlijke taal. Computers kunnen goed met exacte gegevens omgaan. Echte taal zit vol fouten en ruis. Hoe kun je een machine daarmee leren omgaan, dat is de vraag. Een harde vraag in een vakgebied dat vaak als nogal soft wordt beschouwd, de taalwetenschap. De Spinoza voelt ook als een erkenning daarvoor.'

undefined

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden