Serendipiteit, een onverwachte vondst

Serendipiteit is een toevallige, onverwachte gebeurtenis die vaak optreedt wanneer we op zoek zijn naar iets anders. Serendipiteit komt tot stand door een heel gelukkig toeval en is in de loop der jaren verantwoordelijk geweest voor tal van innovaties en belangrijke vooruitgangen in de wetenschap en technologie. Hoewel wetenschap gebaseerd is op methodiek, nauwkeurigheid en controle, en toeval of geluk bij onderzoek volledig uit den boze is, heeft net dit toeval geleid tot enkele belangrijke ontdekkingen in de medische wereld, de biologie, de fysica en andere toegepaste wetenschappen.

Definitie

Wanneer we serendipiteit in relatie brengen met wetenschappelijk onderzoek wil dit niet zeggen dat deze tot stand komt door de onvoorspelbaarheid van de natuur. Het betekent eigenlijk dat de procedures die worden gebruikt door onderzoekers tijdens wetenschappelijke experimenten verantwoordelijk zijn voor totaal onverwachte resultaten die vooraf niet voorspeld werden. Het is immers niet mogelijk om elk aspect van een experiment tot in het kleinste detail te controleren waardoor wetenschappers zich er soms niet bewust van zijn dat een bepaalde keuze een opmerkelijk effect kan hebben op het resultaat van een experiment. Wanneer serendipiteit voorvalt betekent dit dat een onderzoeker bij toeval een bepaalde combinatie heeft gevormd waardoor een ongewoon, vaak interessant en soms zeer belangrijk resultaat tot stand komt.

Ontstaan

Het woord "serendipiteit" werd voor het eerst gebruikt door Sir Horace Walpole in 1754. Hij was onder de indruk van het sprookje "De drie prinsen van Serendip" waarin wordt beschreven hoe drie prinsen herhaaldelijke ontdekkingen deden die niet gepland waren en hierdoor erg verrast waren. Walpole creëerde dit woord dan ook om te verwijzen naar toevallige ontdekkingen.

Serendipiteit en wetenschap

De lijst van toevallige ontdekkingen in de wetenschap is erg lang met inbegrip van accidentele technologische ontdekkingen.

Penicilline

Penicilline is waarschijnlijk de meest bekende toevallige ontdekking in de wetenschap en vond plaats in 1928 door Alexander Fleming. Naast de ontdekking van penicilline is hij bovendien ook gekend voor de ontdekking van het anti-bacteriële enzym lysozym welke aanwezig is in onze slijmen, speeksel en tranen.

Fleming ontdekte penicilline toen hij onderzoek deed naar een groep van petrischalen op zijn nogal rommelige werkbank. Deze schalen bevatte talrijke bacteriekolonies genaamd staphylococcus welke Fleming opzettelijk had losgelaten. Hierdoor raakte één van de schalen besmet met de matrijs schimmel maar de zone rond de schimmel bleek opmerkelijk zuiver. In plaats van de petrischaal weg te gooien en de schimmelbesmetting te beschouwen als een mislukt experiment deed hij nader onderzoek naar de onbesmette ruimte rond de schimmel. Uiteindelijk ontdekte hij dat de matrijs een antibioticum produceerde die de bacteriën rond de schimmel doodde. Fleming noemde dit antibioticum penicilline en dit werd uiteindelijk een zeer belangrijk medicijn voor de bestrijding van infecties.

Cisplatine

Cisplatine is een belangrijke synthetische chemische stof die wordt gebruikt in de medicatie voor chemotherapie bij de behandeling van kanker. Cisplatine werd voor het eerst ontdekt in 1844 door Michele Peyrone en is daarom ook wel bekend als Peyrone's chloride. Wetenschappers hadden lange tijd niet door dat deze cisplatine kon functioneren als medicijn in de bestrijding van kanker tot dat onderzoekers van de Michigan University in 1960 een zeer interessante serendipiteit deden.

Een team van onderzoekers onder leiding van Dr. Barnett Rosenberg onderzochten de invloed van elektrische stroom op de groei van de cellen. Zij plaatsten de bacterie Escherichia coli in een voedingsoplossing en pasten hier de elektrische stroom op toe door middel van de zogenaamde inerte platina-elektroden zodanig dat de elektroden het resultaat van het experiment niet zouden beïnvloeden. Tot hun verbazing merkten ze dat sommige bacteriële cellen wel afstierven terwijl anderen tot wel driehonderd keer langer werden dan normaal. Na verder onderzoek bleek dat deze groei niet veroorzaakt werd door de de stroom maar wel door de chemische stof die tot stand kwam door de reactie van de platina-elektroden met de voedingsoplossing die de Escherichia coli bacterie bevatte, en dit onder invloed van de elektrische stroom. De chemische stof die hierbij tot stand kwam werd cisplatine genoemd.

Dr Rosenberg zette zijn onderzoek verder en ontdekte dat de cellen die het experiment overleefden in lengte waren toegenomen omdat ze niet in staat waren om zich te delen. Hierdoor kwam hij op het idee dat ciplatine wel eens het wondermiddel kon zijn dat de groei van kankercellen zou kunnen afremmen. Eerst testte hij cisplatine op muizen waaruit bleek dat het een zeer effectieve behandeling is tegen bepaalde vormen van kanker. In 1978 werd cisplatine goedgekeurd als chemotherapie medicatie voor de mens.

Serendipiteit en kunstmatige zoetstoffen

Sucralose

In 1975 Werkten wetenschappers van het voedingsbedrijf Tate and Lyle suiker en wetenschappers van het King's College in Londen samen aan een manier om sucrose (suiker) te gebruiken als tussenproduct bij chemische reacties wat toen niets te maken had met zoetstoffen. Shashikant Phadnis was een afgestudeerde student die bereid was om bij dit project te helpen. Hem werd gevraagd om de gechloreerde suiker te testen als mogelijke pesticide maar hij had dit verzoek echter verkeerd verstaan en proefde ervan. In het Engels liggen “test” en “taste” vrij dicht bij elkaar. Hij deed een klein beetje van de chemische stof op zijn tong en merkte direct dat het extreem zoet smaakte, zelfs zoeter dan sucrose. Vervolgens ging hij samenwerken met Tate and Lyle met slechts een gezamenlijk doel voor ogen: het vinden van een caloriearme zoetstof vervaardigd uit gechloreerde sucrose die door de mens kan worden geconsumeerd. De definitieve versie van deze stof werd sucralose genoemd.

Sacharine

De ontdekking van sacharine staat op naam van een zekere Constantijn Fahlberg. In de late negentiende eeuw werkte hij met koolteer en derivaten in aan de John Hopkins University waar hij op een dag vergat om zijn handen te wassen voor het avondmaal. Hij was erg verbaasd naar de plotse zoete smaak van het brood en realiseerde zich dat de stof waar hij die dag mee werkte perfect dienst kon als zoetstof. Hij werd uiteindelijk rijk van zijn gecreëerde zoetstof welke hij de naam sacharine gaf.

Aspartaam

In 1965 werkte een chemicus genaamd James Schlatter voor de GD Searle Company. Hij probeerde nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen voor de behandeling van maagzweren. Op een dag kreeg hij per ongeluk een van de gefabriceerde stoffen op zijn hand. Wanneer hij hieraan likte voor het oprapen van een stuk papier stond hij versteld van de zoete smaak van het product. Uiteindelijk vond hij de herkomst van de zoetheid van de stof en zo werd de toekomst van aspartaam verzekerd.