Benimle eğitim gezisine katılmanızı istiyorum,
sahile gitmek istiyorum
ve sizi de deniz havasının ve tuzlu suyun tadını çıkarmanız için yanıma alıyorum.
Haydi suyun kenarına gidelim,
dalgaların bize çarptığını hissedeceksiniz
ve olduğunuz yerde durmanın gerçekten zor olduğunu fark edeceksiniz.
Ama şimdi aşağı bakın.
Kayaların her türlü deniz canlısıyla kaplı olduğunu
ve onların sorun yaşamadan hareketsiz durabildiğini göreceksiniz.
Bu çetin ortamda hayatta kalmak istiyorsanız
hayatınız, yapışkan üretme yeteneğinize bağlı.
Öyleyse sizi hikâyemizin kahramanlarıyla tanıştırayım, sadece birkaçıyla.
Bunlar midye,
kayaları sardıklarını fark edeceksiniz.
Yapıştırıcı oluşturuyorlar ve kayalara yapışıyorlar.
Aynı zamanda birbirlerine de yapışıyorlar.
Yani bir grup olarak takılıyorlar.
Bu, bir istiridye resifinin yakından çekilmiş bir fotoğrafı
ve istiridyeler muhteşem.
Birbirlerine yapışıp devasa resif sistemleri inşa ediyorlar.
Bunlar kilometrelerce uzunlukta ve metrelerce derinlikte olabilir
ve kanıtlanabilir bir şekilde herhangi bir kıyı deniz ekosisteminin
ne kadar sağlıklı olduğu konusunda en baskın etkiye sahipler
çünkü sürekli suyu filtreleyerek kumu ve kiri tutuyorlar.
Aslında diğer türler bu resiflerin içinde yaşıyorlar.
Fırtına olduğunda ne olacağını düşünürseniz
fırtına dalgası önce kilometrelerce uzunluğundaki bu resiflere çarpar
ve resifin arkasındaki kıyı korunmuş olur.
Bu yüzden çok etkililer.
Dünyanın herhangi bir yerindeki kayalık bir plaja gittiyseniz
kaya midyelerinin nasıl göründüğüne aşinasınızdır.
Bu hayvanların yaptıkları şey --
bir sürü şey yapıyorlar, bunlar onlardan sadece üçü --
yapıştırıcı yapıyorlar, birbirlerine yapışıyorlar, kayalara yapışıyorlar
ve topluluklar oluşturuyorlar.
Bunu yaparak hayatta kalmak için birçok avantaj elde ediyorlar.
Bunlardan biri, her bir midyenin savrulmaya
ve o ortamdan gelebilecek tüm zararlı özelliklere daha az maruz kalması.
Yani hepsi orada duruyor.
Ayrıca birçok konuda güvenlik sağlıyorlar.
Yırtıcı hayvanları uzaklaştırmayı da sağlıyor.
Örneğin diyelim ki bir martı sizi alıp yemek istiyor,
eğer hepsi birbirine yapışıksa bu, martı için daha zor olur.
Başka bir konu, bu, üreme verimliliğine yardımcı oluyor.
Bay ve Bayan Midye'nin "Küçük bebek midyelere sahip olma zamanı geldi."
kararını verdiğini hayal edin--
bunu nasıl yaptıklarını söylemeyeceğim--
ama bunu yapmanın zamanının geldiğine karar verdiklerinde
eğer birbirlerine yakınlarsa bu çok daha kolay olur
ve üreme verimliliği yüksek olur.
Bunu nasıl yaptıklarını, nasıl yapıştıklarını anlamak istiyoruz.
Size tüm detayları anlatamam
çünkü bu, bizim de hâlâ anlamaya çalıştığımız bir şey.
Ama yapmaya çalıştığımız bazı şeylerden biraz ipucu vereyim.
Bu, laboratuvarımızdaki akvaryum sistemlerinden birinin fotoğrafı
ve fotoğraftaki her şey sistemin parçası.
Yaptığımız şey --
orada cam tankın alt tarafında bir grup midye olduğunu görebilirsiniz.
Suyu soğuk tutuyoruz, ışıkları döngüde tutuyoruz,
aslında sistemde türbülansa sahibiz çünkü su türbülanslı olduğunda
midyeler bizim için daha fazla yapıştırıcı üretiyor.
Böylece onları yapışkan üretmeye teşvik ediyor,
yapışkanı topluyor ve araştırıyoruz.
Onlar burada, Indiana'dalar.
Bildikleri kadarıyla Şubat'ta Maine'deler
ve söyleyebileceğimiz kadarıyla oldukça mutlu görünüyorlar.
Ayrıca istiridyelerle çalışıyoruz,
yukarıdaki, Güney Carolina'daki küçük bir resifin fotoğrafı.
En çok ilgilendiğimiz şey birbirlerine nasıl yapıştıklarını,
nasıl bağlandıklarını görmek.
Alttaki fotoğrafta gördüğünüz,
birbirine yapıştırıcıyla bağlanmış iki istiridye.
Aralarında ne olduğunu bilmek istiyoruz,
bu yüzden çoğunlukla onları kesip aralarına bakıyoruz.
Bir sonraki fotoğraf serimizde,
altta görebileceğiniz gibi iki kabuk var;
bir hayvan kabuğu, başka bir hayvan kabuğu ve aralarındaki yapıştırıcı.
Eğer sağdaki fotoğrafa bakarsanız
her hayvan kabuğunun bir yapısı olduğunu
fakat yapıştırıcının farklı göründüğünü görebilirsiniz.
Neler olup bittiğini anlamak için her tür biyolojik ve kimyasal araç kullanıyoruz.
Kabuk yapılarının ve kimyalarının da farklı olduğunu fark ettik,
bu oldukça ilginç.
Bu fotoğraf --
ne olduğunu söylemeden önce geri çekileyim.
"Sihirli Okul Otobüsü" adlı çizgi filmi
veya biraz daha büyükseniz "Esrarengiz Yolculuk"u biliyor musunuz?
Hatırlarsanız mikroskobik seviyelere kadar küçülttükleri karakterler vardı,
bir tür girdaba girip tüm bu biyolojik yapıların etrafında yüzer ve uçarlardı.
Ben de böyle düşünüyorum, bu durumda gerçek olmaları dışında.
Birbirine yapışmış iki istiridyemiz vardı.
Bu bölge önceden tamamıyla yapışkanla kaplıydı.
Yapışkanın içinde birçok farklı bileşenin olduğunu fark ettik
ama genel olarak konuşursak
sert, yapışkan olmayan kısımlar ve yumuşak, yapışkan kısımlar var.
Hayvanı neyin yapıştırdığını öğrenmek için yapışkan olmayan kısımları seçerek ayırdık
ve onları bir arada tutan bir yapıştırıcı olduğunu gördük.
Bence bu gerçekten harika bir görüntü
çünkü kendinizi oraya uçarken ve geri dönerken hayal edebilirsiniz.
Her neyse, bunlar, deniz biyolojisinin
bu malzemeleri nasıl ürettiğini anlamak için yaptıklarımızdan bazıları.
Temel açıdan baktığımızda bunları öğrenmek gerçekten heyecan verici.
Peki bu bilgilerle ne yapmak istiyoruz?
Eğer hayvanların yaptıklarından yararlanabilirsek
uygulayabileceğimiz birçok teknolojik uygulama var.
Bir örnek vereyim.
Evde olduğunuzu hayal edin.
En sevdiğiniz bibloyu veya kupayı kırıyorsunuz,
onu tekrar birleştirmek istiyorsunuz.
Nereye gidersiniz?
Şehirdeki en sevdiğim yere, yani hırdavatçıdaki yapıştırıcı reyonuna.
Gecelerinizi nerede geçirdiğinizi biliyorum
çünkü hepiniz modern ve havalı insanlarsınız
buradasınız, barlara ve konserlere gidiyorsunuz--
ben de her gece burada takılıyorum.
Her neyse, raftaki her yapıştırıcıdan bir tane alıp eve gidin.
Ama kırık parçaları birleştirmeden önce
bunu, su dolu bir kovanın içinde yapmayı deneyin.
İşe yaramayacak, değil mi? Hepimiz biliyoruz.
Görülen o ki deniz biyolojisi bunu çözmüş.
Yani yapmamız gereken şey, bunu kendimiz için kopyalamanın yolunu bulmak.
Problemlerden biri, malzemeyi sahilden toplayamayız.
Çünkü sahilden birkaç midye toplayıp yapıştırıcılarını aldığımızda
biraz malzeme elde ederiz ama onunla bir şey yapmak için yeterli olmaz,
ancak görebileceğimiz kadar olur.
Tercihen tren veya araba ölçeğinde bunu arttırmamız lazım.
Yukarıda hayvanların yapıştırıcı üretmek için kullandığı
molekül türlerinden birinin görüntüsü var, çok uzunlar, bunlara protein deniyor.
İçlerinde yapışkanlık sağlayan benzersiz kısımlar bulunuyor.
Bu yapının küçük parçalarını almak
ve diğer uzun moleküllerin içine koymak istiyoruz
ama ürettiğimiz şeyler gerçekten büyük ölçekte
ve siz, onları plastik veya polimer olarak tanırsınız.
Onların yaptıklarını basitleştiriyoruz
ama sonra yapıştırıcıyı bu büyük moleküllerin içine koyuyoruz.
Bunu yaparken birçok farklı yapıştırıcı sistemleri geliştirdik.
Güzel görünen yeni bir yapıştırıcı yaptığınızda ne yaparsınız?
Bir şeyleri yapıştırarak laboratuvarda oradan oraya mı koşarsınız?
Bu durumda bir parça yapıştırıcı aldık ve iki metal parçayı birbirine yapıştırdık
ve ona bir şey asmak istedik.
Bir tencere dolusu canlı midye kullandık ve çok zeki olduğumuzu düşündük.
(Kahkahalar)
Açıkçası bu konuda genelde çok daha nicel davranıyoruz
ve kalite testini, ticari yapıştırıcılarla karşılaştırarak yapıyoruz.
Aslında şu an japon yapıştırıcısından daha güçlü olan bazı malzemelerimiz var,
bana göre bu çok havalı.
Laboratuvarda güzel bir gün. Japon yapıştırıcısından daha güçlü.
Yapabildiğimiz bir şey daha var.
Bu deniz suyuyla dolu bir depo
ve şırıngada, ürettiğimiz yapıştırıcı formülasyonlarından biri var.
Yapıştırıcıyı, tamamen suyun altında bir metal parçası üzerine yayıyoruz.
Yapıştırıcı bağı veya birleşme yeri yapmak istiyoruz.
Bu yüzden bir metal parçası daha alıyoruz, şuraya koyuyoruz, sadece yerleştiriyoruz.
Yerleşmesi için biraz süre tanıyoruz, üzerine ağırlık koyuyoruz, havalı değil.
Bu, içinde kurşun olan bir tüp, havalı bir şey değil.
Sonra biraz bekliyoruz.
Havayla hiç temas etmedi, hep suyun içindeydi.
Kaldırıyoruz, ne olacağını bilmiyorum.
Burada her zaman çok endişeleniyorum.
Kaldırıyoruz,
yapıştı.
Bana göre bu çok havalı.
Yani çok güçlü su altı yapıştırıcısı elde edebiliriz.
Muhtemelen şimdiye kadar görülmüş en güçlü su altı yapıştırıcısı
ya da en azından en güçlü su altı yapıştırıcılarından biri.
Hayvanların ürettiği malzemelerden bile daha güçlü
bu yüzden bizim için oldukça heyecan verici, çok havalı.
Peki bu şeylerle ne yapmak istiyoruz?
Burada muhtemelen aşina olduğunuz bazı ürünler var.
Cep telefonunuzu, bilgisayarınızı, birçok yapıdaki kontrplakları,
arabanızın içini, ayakkabıları, telefon defterlerini düşünün.
Hepsi yapıştırıcılar sayesinde bir arada duruyor
ve bu malzemelerde kullanılan yapıştırıcılarla ilgili iki ana sorun var.
Birincisi, zehirli olmaları.
Yani aralarında en suçlu olanı kontrplak.
Kontrplak ya da birçok mobilya veya döşemelerdeki ahşap laminant --
bunlardaki yapıştırıcıların ana bileşeni formaldehit,
belki de duymuş olduğunuz bir bileşendir.
Formaldehit, bir gaz, aynı zamanda kanserojen.
Bu yapıştırıcılardan birçok yapı inşa ediyor ve bu kanserojeni soluyoruz.
Pek de iyi olmadığı anlaşılıyor, değil mi?
İkinci sorun, bu yapıştırıcılar kalıcı.
Peki ayakkabınız, arabanız veya dizüstü bilgisayarınızla
işiniz bittiğinde ne yaparsınız?
Çoğunlukla atık depolarına giderler.
Oradan kurtarıp geri dönüştürebilmeyi istediğimiz birçok değerli malzeme var.
Bunu kolayca yapamayız çünkü birbirlerine kalıcı olarak yapışmış.
Sorunlardan bazılarını çözmek için uyguladığımız bir yaklaşım şu:
Mısırdan elde edebildiğimiz başka bir uzun molekülü aldık
ve midyeden aldığımız yapıştırıcı yapısını bu molekülün içine koyduk.
Hem mısır hem de midye olduğu için buna "surf ve turf" polimeri diyoruz.
Yapışıyor, çok iyi yapışıyor, çok güçlü.
Hem de biyo-temelli, bu iyi bir şey.
Ama belki daha da önemlisi aynı zamanda çözülebilir.
Hafif şartlarda bile su kullanarak çözebiliyoruz.
Yani istediğimiz zaman bir şeyleri kuvvetlice yapıştırabiliyoruz
ama yine istediğimiz zaman onları ayırabiliyoruz.
Bu, üzerinde düşündüğümüz bir şey.
Burası, birçoğumuzun bulunmak istediği bir yer.
Aslında bu özel durumda bulunmak istemediğimiz bir yer
ama bunu değiştirmek istiyoruz.
Dikişler, zımbalar, vidalar...
Ameliyat olursanız veya yaralanırsanız sizi bu şekilde bir araya getirirler.
Bu berbat ve acı verici.
Dikişlerin ne kadar yoğun ve mekanik gerilmeler oluşturduğunu düşünün
Enfeksiyona yer açıyorsunuz,
sağlıklı dokuda delikler açıyorsunuz.
Pek de iyi değil.
Veya kemiklerinizi bir arada tutmak için bir plakaya ihtiyacınız olduğunda
sadece plakayı yerinde tutmak için sağlıklı kemiği delmeniz gerekiyor.
Bana göre bunlar bir Orta Çağ işkence odasında ortaya çıkmış gibi
ama aslında modern cerrahi yöntemimiz.
Böyle yöntemleri yapıştırıcılarla değiştirebilmeyi çok isterim.
Bunun üzerinde çalışıyoruz ama bu kolay değil.
Bu durumlarda yapıştırıcının ne özelliği olması gerekir?
Öncelikle, ıslak bir ortamda kuruyacak bir yapıştırıcıya ihtiyacınız olacak.
Şuradaki saçma, küçük resme bakarsanız
vücudumuzun yaklaşık %60'ının sudan oluştuğunu gösteriyor
yani ıslak bir ortam.
Üstelik neden sanatçı değil de bir bilim insanı olduğumu da gösteriyor.
Mesleğimi hiç özlemedim.
Sonra iyi bir biyomedikal yapıştırıcı için diğer gereksinimler şunlar:
Tabii ki kuvvetlice yapışması gerekiyor
ve zehirli olmamalı.
Hastalarınızı yaralamak istemezsiniz.
Bu gereksinimlerden herhangi ikisini içeren bir ürün üretmek oldukça kolay.
Bu birçok kez yapıldı.
Ama üçünü birden içeren bir ürün henüz üretilmedi, bu çok zor.
Cerrahlara sorduğunuzda birden seçici oluyorlar --
"Aslında yapıştırıcıyı ameliyat ile aynı zamanda koymak istiyorum."
veya "Hastanın yaralı doku bölgesinin yenilenebilmesi için
yapıştırıcının çözülmesini istiyorum."
Yani bu gerçekten zor, bunun üzerinde çalışıyoruz.
Bu sahip olduğumuz tek görüntü.
Yaptığımız şey, her çeşit kemik, cilt, yumuşak ve sert bir doku almak
ve bazen onlara bir çekiçle vurmak.
Genellikle titiz bir şekilde kesiyoruz sonra onları tekrar yapıştırıyoruz.
Bazı heyecan verici sonuçlar aldık;
güçlü, zehirli gibi görünmeyen ve ıslak ortamda yapışabilen ürünler.
Fakat yapışma problemini çözdüğümüzü söylemeyeceğim çünkü çözmedik.
Ama gelecekte çözeceğimizi görebiliyoruz.
Bu, gelişmesini istediğimiz alanlardan biri.
Başka birçok alan daha var.
Daha fazla yapıştırıcı üretmemizin iyi bir şey olduğunu anlayabilirsiniz.
Mesela kozmetik.
Takma tırnak veya takma kirpik takan kişiler ne kullanıyorlar?
Çok zehirli yapıştırıcılar kullanıyorlar.
Yani değişimin zamanı gelmiş. Bu, yapmak istediğimiz bir şey.
Başka alanlar da var.
Arabaları ve uçakları düşünün.
Ne kadar hafif olursa o kadar yakıt verimli olur.
Perçinler ve kaynaklardan kurtulup daha fazla yapıştırıcı kullanırsak
gelecekteki taşımacılıkta daha iyi olabiliriz.
Bunların hepsinin başlangıcı sahil.
Etrafımıza bakıp merak ediyoruz,
"Bu deniz canlıları nasıl yapışıyor ve teknoloji ile ne yapabiliriz?"
Hâlâ biyoloji ve doğadan öğrenebileceğimiz çok şey olduğunu savunabilirim.
Gelecekte yapmanız için hepinizi cesaretlendirmek istediğim şey
geri dönüşümsüz dizüstü bilgisayarlarınızı ve cep telefonlarınızı bir kenara koymanız
ve dışarı çıkıp doğal hayatı keşfetmeniz ve kendi sorularınızı sormaya başlamanız.
Çok teşekkür ederim.
(Alkış)