Campus

Elke boer kan ingewikkelde modellen maken

Jaja. Dat zeggen ze allemaal. Hoogleraar bioprocestechnologie Sef Heijnen (TNW) is net verkozen tot Leermeester TU Delft 2003. Gesprek over de schouders van Kluyver, ambities, microbes die het vertikken te gaan zitten en het vooruitzicht van een ‘TU Nederland’.

/strong>

1

Vorig jaar werd uw bioprocestechnologiegroep door een visitatiecommissie op elk onderdeel beoordeeld als ‘excellent’. Nu bent u Leermeester van het jaar. Wordt u niet een beetje blasé van al die lof?

,,Nee. Ik word er iedere keer door verrast.”

,,Het is niet zo dat ik wanhopig naar een prijs of een mooie beoordeling verlang. Wat ik graag wil is onderzoek doen op een fascinerend vakgebied. Met jonge mensen. Daarvoor ben ik vijftien jaar geleden naar de TU Delft gekomen. Onderwijs geven blijf ik fantastisch vinden. Ik ben blij dat ik er nog steeds een kwart van mijn tijd aan kan besteden, naast onderzoek en (zucht) management.”

U krijgt als docent van studenten een positieve respons.

,,Ja. Al ben ik wel wat slordig, wat chaotisch. Zo iemand die op het laatste nippertje nog wat aan de collegestof verandert, omdat hij er de nieuwste onderzoeksresultaten in wil verwerken. Ja, improviseren ligt mij wel.”

U was van huis uit (TU Eindhoven) niet een man van de micro-organismen

,,Nee. Daar ben ik bij Gist-Brocades (tegenwoordig DSM) ingerold. De grote uitdaging is om in kaart te brengen hoe die micro-organismen precies werken. Ik noem ze wel eens gekscherend de Meesters van het Chemisch Universum. Je praat over chemische fabriekjes met een kracht en een precisie waarvan wij nog slechts kunnen dromen. Probeer dat maar eens te ontrafelen. Je zoekt naar een ‘sleutel’ die op alle micro-organismen past. Ik denk dat het mogelijk is om binnen vijf, tien jaar een doorbraak te forceren.”

En wat schiet de mensheid daarmee op?

,,Ook mensen zijn biologische systemen, die uit balans kunnen raken, ziek worden, zodra er bijvoorbeeld te veel of te weinig van een bepaalde eiwit wordt geproduceerd. Denk maar aan Alzheimer. Als je dat fenomeen kunt corrigeren met ‘lichaamseigen’ stoffen, gemaakt door een micro-organisme% dat zou fantastisch zijn.”

Hoe voegen we die stoffen aan ons lichaam toe?

,,Inspuiten. Via voedsel is ook een mogelijkheid. Een bedrijf als Unilever houdt zich hier al volop mee bezig.”

Ik zie hier op uw werkkamer een bordje hangen met de tekst ‘Be Ambitious’.

,,Dat is afkomstig van Hokk Aido, één van de vier keizerlijke Japanse universiteiten. Eigenlijk luidt het motto van Hokk Aido: Boys, Be Ambitious! Toen ik daar wat verontwaardigd over deed, zei de rector heel sluw: ja, maar meisjes zijn al ambitieus. Wat nog waar is ook.”

Dat bordje geeft aan dat u het de studenten niet makkelijk maakt.

,,Nee. Ik geef ze moeilijke problemen op. Je moet ze dwingen om alles uit de kast te halen. Dan worden ze enthousiast, is mijn ervaring.”

Promovendi gooit u in het diepe.

,,Ze moeten van mij heel snel publiceren, ja. Dat vinden ze griezelig. Het is niet leuk om je al in een zo vroeg stadium aan een onafhankelijk kwaliteitsoordeel bloot te stellen. Ze krijgen vaak flink op hun lazer, maar daar leren ze van.

Ik houd van promovendi die met een onderwerp aan de haal gaan, met eigen ideeën komen. Maar dat is een minderheid. Bij de grote groep moet je vaak nog twee jaar duwen voor het zover is. Ik kijk altijd heel kritisch naar alle voorstellen, want als het gaat om de kwaliteit van het onderzoek moet je geen concessies doet. Maar als het me niet lukt die voorstellen op basis van argumenten aan flarden te schieten, ga ik akkoord. Ook als mijn voorkeur ergens anders ligt.”

U heeft zelf ook een aantal leermeesters gehad. Wat heeft u geleerd van professor Rietema, uw belangrijkste mentor in Eindhoven?

,,Rietema had een motto: wetenschap moet elegant zijn. Kijk, iedere boer kan razend ingewikkelde modellen maken. Het gaat er om een model te bedenken dat inzicht geeft. Rietema bedacht ook altijd heel eenvoudige proeven om iets te demonstreren, wat paste bij zijn tweede motto: zien is geloven.

Die passie voor een mooie, strakke redenering of deductie heb ik ook. Als ik een wetenschappelijk artikel lees waarin een probleem wordt opgelost op een manier die me maar omslachtig lijkt, dan zit me dat dwars, ook al is het resultaat goed. Het is alsof je naar slechte muziek moet luisteren.”

Wat maakt de methode uit? Als de uitkomst maar deugt.

,,Er zijn vele wegen die naar Rome leiden. Maar de kunst is om een gezichtspunt te kiezen waarbij alles op zijn plaats valt, helder wordt. Ik probeer mijn studenten ook duidelijk te maken dat aan mooie procestechnologie soms een heel basaal idee ten grondslag kan liggen.

Een voorbeeld? (Hij wijst naar een kleurenfoto boven zijn bureau: de hoge, witte waterzuiveringsreactoren van DSM in Delft.) De grootste multiphase fluid bed reactors ter wereld, en ze zijn gebaseerd op een ingeving die vijf minuten duurde en een proef van een week.

Gist-Brocades, zoals het bedrijf vroeger heette, had een dergelijke installatie hard nodig: zo’n industriële site produceert evenveel afval als een stad met een miljoen inwoners. Organisch afval, weliswaar, niet giftig. Maar vanwege de recreatie op het water was er toch pressie om het water te zuiveren. Nou weet ik niet of je wel eens een rioolwaterzuivering van een grote stad hebt bezocht…”

Nou, nee.

,,Ik kan je verzekeren dat die vele hectares in beslag nemen % het zijn van die grote ‘zwembaden’. Voor zoiets had Gist-Brocades simpelweg geen ruimte. De stank zou voor de omwonenden ook niet te harden zijn geweest

De kern van het probleem was dat het water waar micro-organismen in zaten, met het productiewater van een zuiveringsinstallatie weer de poort uitschoof. En de bestaande technologie om dat op te lossen vrat ook weer vierkante meters, en was dus ook geen optie.

Maar er leek een oplossing te zijn. Micro-organismen hebben één ding gemeen: ze zitten graag op oppervlakten. Anders zouden we onze tanden ook nooit hoeven te poetsen. Dus waarom niet in een reactor een type zand storten waarop de micro-organismen kunnen gaan zitten? Dan spoel je ze niet zomaar de reactor uit. Op die manier kun je ook een hoge en dus veel minder ruimte in beslag nemende reactor bouwen.”

Een prachtidee.

,,We hebben het uitgevoerd, maar de micro-organismen lieten ons zand links liggen! We probeerden het met een ander soort zand. Zelfde resultaat. Verbazingwekkend, want in de natuur hechten ze zich juist als een speer. Toen kreeg ik een ingeving: zou dit verschijnsel te verklaren zijn vanuit de allesoverheersende competitie om voedsel die tussen micro-organismen woedt? Dat is een wereld van eindeloze concurrentie en mutaties. De soorten die zich inhet water bevonden hadden een enorm voordeel, realiseerde ik me opeens: ze zweefden al in het voedsel. Daarom konden de andere microben het zich niet permitteren om zich aan het zand te hechten.

Je kunt vijf jaar onderzoek doen om zo’n stelling te bewijzen. Wat wij deden was een grote waterslang pakken en zó snel en zó veel water door de reactor spoelen, dat de ‘watermicroben’ daar niet tegen op konden groeien en volledig werden weggespoeld. De volgende dag rende ik naar binnen. Het bleek te stikken van micro-organismen op het zand. Heel simpel, maar uiteindelijk is daar een hele technologie uit gegroeid.”

Moraal?

,,Het is belangrijk dat je goed leert kijken. Je moet je even van die pc losmaken, je kop in de reactor steken en je verwonderd afvragen: ‘Wat is hier nu aan de hand?’ Dat probeer ik op mijn studenten over te dragen.”

Heeft u zelf nog leermeesters of houdt dat op een gegeven moment op?

,,Het klinkt misschien raar, maar ik beschouw de TU Delft als een soort leermeester. Je hebt hier heel sterk het gevoel dat je, om met Newton te spreken, op de schouders van reuzen staat. Pioniers als Kluyver en Waterman. Die rijke traditie maakt dat je de verplichting voelt om naar de hoogste kwaliteit te streven. Daarom heb ik ook zo’n broertje dood aan het idee van een TU Nederland. De naam TU Delft betekent iets in de wereld. Laten we dat niet weggooien.

Ook dom: mensen die roepen dat de TU Delft niet genoeg haar best doet om onderzoeksresultaten te vercommercialiseren. Samenwerking met de industrie is prachtig, dat doet Delft heel veel en heel goed, maar uiteindelijk gaat het om de kwaliteit van de mensen die we afleveren. De inhoud van hun proefschriften is bijzaak. Ze moeten geoefend zijn in het beklimmen van een hoge, moeilijke berg % het maakt niet uit welke berg.”

Wie is Sef Heijen?

Prof.dr.ir. J.J. Heijnen (52) geldt als een vernieuwer die met beide benen op de grond staat, niet bang om zich om de zoveel jaar op een nieuw onderzoeksgebied te storten. Hij kan bijna liefkozend over micro-organismen praten als ‘die kleine beestjes’.

Sef Heijnen sloot zijn hbs destijds af met een fors aantal tienen, maar studeren was niet vanzelfsprekend voor een telg uit een arbeidersgezin in Noord-Limburg. Het werd de (toen nog) TH Eindhoven, voor de familie geruststellend dichtbij. ,,Ik koos scheikunde, want de andere exacte vakken waren me te abstract. Biologie vond ik leuk, maar wat moest je ermee?” Zijn fascinatie betrof vooral de technologie. ,,Het moest groot zijn en ik moest erop kunnen staan. Pernis vond ik schitterend”

Heijnen wist een loopbaan bij research and development-afdelingen van Gist-Brocades te combineren met een promotieonderzoek aan de TU Delft, waar hij in 1988 hoogleraar biokinetica zou worden. Hij heeft meer dan 25 promovendi tot doctor in de biotechnologie opgeleid en was nauw betrokken bij de oprichting van de opleiding life science and technology.

Hoogleraar bioprocestechnologie Sef Heijnen (TNW) is net verkozen tot Leermeester TU Delft 2003. Gesprek over de schouders van Kluyver, ambities, microbes die het vertikken te gaan zitten en het vooruitzicht van een ‘TU Nederland’.

1

Vorig jaar werd uw bioprocestechnologiegroep door een visitatiecommissie op elk onderdeel beoordeeld als ‘excellent’. Nu bent u Leermeester van het jaar. Wordt u niet een beetje blasé van al die lof?

,,Nee. Ik word er iedere keer door verrast.”

,,Het is niet zo dat ik wanhopig naar een prijs of een mooie beoordeling verlang. Wat ik graag wil is onderzoek doen op een fascinerend vakgebied. Met jonge mensen. Daarvoor ben ik vijftien jaar geleden naar de TU Delft gekomen. Onderwijs geven blijf ik fantastisch vinden. Ik ben blij dat ik er nog steeds een kwart van mijn tijd aan kan besteden, naast onderzoek en (zucht) management.”

U krijgt als docent van studenten een positieve respons.

,,Ja. Al ben ik wel wat slordig, wat chaotisch. Zo iemand die op het laatste nippertje nog wat aan de collegestof verandert, omdat hij er de nieuwste onderzoeksresultaten in wil verwerken. Ja, improviseren ligt mij wel.”

U was van huis uit (TU Eindhoven) niet een man van de micro-organismen

,,Nee. Daar ben ik bij Gist-Brocades (tegenwoordig DSM) ingerold. De grote uitdaging is om in kaart te brengen hoe die micro-organismen precies werken. Ik noem ze wel eens gekscherend de Meesters van het Chemisch Universum. Je praat over chemische fabriekjes met een kracht en een precisie waarvan wij nog slechts kunnen dromen. Probeer dat maar eens te ontrafelen. Je zoekt naar een ‘sleutel’ die op alle micro-organismen past. Ik denk dat het mogelijk is om binnen vijf, tien jaar een doorbraak te forceren.”

En wat schiet de mensheid daarmee op?

,,Ook mensen zijn biologische systemen, die uit balans kunnen raken, ziek worden, zodra er bijvoorbeeld te veel of te weinig van een bepaalde eiwit wordt geproduceerd. Denk maar aan Alzheimer. Als je dat fenomeen kunt corrigeren met ‘lichaamseigen’ stoffen, gemaakt door een micro-organisme% dat zou fantastisch zijn.”

Hoe voegen we die stoffen aan ons lichaam toe?

,,Inspuiten. Via voedsel is ook een mogelijkheid. Een bedrijf als Unilever houdt zich hier al volop mee bezig.”

Ik zie hier op uw werkkamer een bordje hangen met de tekst ‘Be Ambitious’.

,,Dat is afkomstig van Hokk Aido, één van de vier keizerlijke Japanse universiteiten. Eigenlijk luidt het motto van Hokk Aido: Boys, Be Ambitious! Toen ik daar wat verontwaardigd over deed, zei de rector heel sluw: ja, maar meisjes zijn al ambitieus. Wat nog waar is ook.”

Dat bordje geeft aan dat u het de studenten niet makkelijk maakt.

,,Nee. Ik geef ze moeilijke problemen op. Je moet ze dwingen om alles uit de kast te halen. Dan worden ze enthousiast, is mijn ervaring.”

Promovendi gooit u in het diepe.

,,Ze moeten van mij heel snel publiceren, ja. Dat vinden ze griezelig. Het is niet leuk om je al in een zo vroeg stadium aan een onafhankelijk kwaliteitsoordeel bloot te stellen. Ze krijgen vaak flink op hun lazer, maar daar leren ze van.

Ik houd van promovendi die met een onderwerp aan de haal gaan, met eigen ideeën komen. Maar dat is een minderheid. Bij de grote groep moet je vaak nog twee jaar duwen voor het zover is. Ik kijk altijd heel kritisch naar alle voorstellen, want als het gaat om de kwaliteit van het onderzoek moet je geen concessies doet. Maar als het me niet lukt die voorstellen op basis van argumenten aan flarden te schieten, ga ik akkoord. Ook als mijn voorkeur ergens anders ligt.”

U heeft zelf ook een aantal leermeesters gehad. Wat heeft u geleerd van professor Rietema, uw belangrijkste mentor in Eindhoven?

,,Rietema had een motto: wetenschap moet elegant zijn. Kijk, iedere boer kan razend ingewikkelde modellen maken. Het gaat er om een model te bedenken dat inzicht geeft. Rietema bedacht ook altijd heel eenvoudige proeven om iets te demonstreren, wat paste bij zijn tweede motto: zien is geloven.

Die passie voor een mooie, strakke redenering of deductie heb ik ook. Als ik een wetenschappelijk artikel lees waarin een probleem wordt opgelost op een manier die me maar omslachtig lijkt, dan zit me dat dwars, ook al is het resultaat goed. Het is alsof je naar slechte muziek moet luisteren.”

Wat maakt de methode uit? Als de uitkomst maar deugt.

,,Er zijn vele wegen die naar Rome leiden. Maar de kunst is om een gezichtspunt te kiezen waarbij alles op zijn plaats valt, helder wordt. Ik probeer mijn studenten ook duidelijk te maken dat aan mooie procestechnologie soms een heel basaal idee ten grondslag kan liggen.

Een voorbeeld? (Hij wijst naar een kleurenfoto boven zijn bureau: de hoge, witte waterzuiveringsreactoren van DSM in Delft.) De grootste multiphase fluid bed reactors ter wereld, en ze zijn gebaseerd op een ingeving die vijf minuten duurde en een proef van een week.

Gist-Brocades, zoals het bedrijf vroeger heette, had een dergelijke installatie hard nodig: zo’n industriële site produceert evenveel afval als een stad met een miljoen inwoners. Organisch afval, weliswaar, niet giftig. Maar vanwege de recreatie op het water was er toch pressie om het water te zuiveren. Nou weet ik niet of je wel eens een rioolwaterzuivering van een grote stad hebt bezocht…”

Nou, nee.

,,Ik kan je verzekeren dat die vele hectares in beslag nemen % het zijn van die grote ‘zwembaden’. Voor zoiets had Gist-Brocades simpelweg geen ruimte. De stank zou voor de omwonenden ook niet te harden zijn geweest

De kern van het probleem was dat het water waar micro-organismen in zaten, met het productiewater van een zuiveringsinstallatie weer de poort uitschoof. En de bestaande technologie om dat op te lossen vrat ook weer vierkante meters, en was dus ook geen optie.

Maar er leek een oplossing te zijn. Micro-organismen hebben één ding gemeen: ze zitten graag op oppervlakten. Anders zouden we onze tanden ook nooit hoeven te poetsen. Dus waarom niet in een reactor een type zand storten waarop de micro-organismen kunnen gaan zitten? Dan spoel je ze niet zomaar de reactor uit. Op die manier kun je ook een hoge en dus veel minder ruimte in beslag nemende reactor bouwen.”

Een prachtidee.

,,We hebben het uitgevoerd, maar de micro-organismen lieten ons zand links liggen! We probeerden het met een ander soort zand. Zelfde resultaat. Verbazingwekkend, want in de natuur hechten ze zich juist als een speer. Toen kreeg ik een ingeving: zou dit verschijnsel te verklaren zijn vanuit de allesoverheersende competitie om voedsel die tussen micro-organismen woedt? Dat is een wereld van eindeloze concurrentie en mutaties. De soorten die zich inhet water bevonden hadden een enorm voordeel, realiseerde ik me opeens: ze zweefden al in het voedsel. Daarom konden de andere microben het zich niet permitteren om zich aan het zand te hechten.

Je kunt vijf jaar onderzoek doen om zo’n stelling te bewijzen. Wat wij deden was een grote waterslang pakken en zó snel en zó veel water door de reactor spoelen, dat de ‘watermicroben’ daar niet tegen op konden groeien en volledig werden weggespoeld. De volgende dag rende ik naar binnen. Het bleek te stikken van micro-organismen op het zand. Heel simpel, maar uiteindelijk is daar een hele technologie uit gegroeid.”

Moraal?

,,Het is belangrijk dat je goed leert kijken. Je moet je even van die pc losmaken, je kop in de reactor steken en je verwonderd afvragen: ‘Wat is hier nu aan de hand?’ Dat probeer ik op mijn studenten over te dragen.”

Heeft u zelf nog leermeesters of houdt dat op een gegeven moment op?

,,Het klinkt misschien raar, maar ik beschouw de TU Delft als een soort leermeester. Je hebt hier heel sterk het gevoel dat je, om met Newton te spreken, op de schouders van reuzen staat. Pioniers als Kluyver en Waterman. Die rijke traditie maakt dat je de verplichting voelt om naar de hoogste kwaliteit te streven. Daarom heb ik ook zo’n broertje dood aan het idee van een TU Nederland. De naam TU Delft betekent iets in de wereld. Laten we dat niet weggooien.

Ook dom: mensen die roepen dat de TU Delft niet genoeg haar best doet om onderzoeksresultaten te vercommercialiseren. Samenwerking met de industrie is prachtig, dat doet Delft heel veel en heel goed, maar uiteindelijk gaat het om de kwaliteit van de mensen die we afleveren. De inhoud van hun proefschriften is bijzaak. Ze moeten geoefend zijn in het beklimmen van een hoge, moeilijke berg % het maakt niet uit welke berg.”

Wie is Sef Heijen?

Prof.dr.ir. J.J. Heijnen (52) geldt als een vernieuwer die met beide benen op de grond staat, niet bang om zich om de zoveel jaar op een nieuw onderzoeksgebied te storten. Hij kan bijna liefkozend over micro-organismen praten als ‘die kleine beestjes’.

Sef Heijnen sloot zijn hbs destijds af met een fors aantal tienen, maar studeren was niet vanzelfsprekend voor een telg uit een arbeidersgezin in Noord-Limburg. Het werd de (toen nog) TH Eindhoven, voor de familie geruststellend dichtbij. ,,Ik koos scheikunde, want de andere exacte vakken waren me te abstract. Biologie vond ik leuk, maar wat moest je ermee?” Zijn fascinatie betrof vooral de technologie. ,,Het moest groot zijn en ik moest erop kunnen staan. Pernis vond ik schitterend”

Heijnen wist een loopbaan bij research and development-afdelingen van Gist-Brocades te combineren met een promotieonderzoek aan de TU Delft, waar hij in 1988 hoogleraar biokinetica zou worden. Hij heeft meer dan 25 promovendi tot doctor in de biotechnologie opgeleid en was nauw betrokken bij de oprichting van de opleiding life science and technology.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.