2015’e Damgasını Vuran Türk Bilim İnsanları

2015 ‘e Türk bilim insanları damgasını vurdu. 2015 yılında ilk kez bir Türk bilim insanı Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Bilim alanında aldığımız bu nobel yurtdışında Türkiye’yi temsil ettiğinden büyük önem taşıyor. Yurt içinde ve yurt dışında 2015’de adını en çok duyuran başarılı bilim insanlarımızı tanıtacağımız bu yazımıza daha niceleri eklenebilir, fakat şimdilik size bunlardan 2015’te en çok göze çarpan bilim insanlarını tanıtacağız.

1.   Prof. Dr. Aziz Sancar – 2015 Nobel Kimya Ödülü – DNA Onarım Mekanizmasının Keşfi

Aziz Sancar, Tomas Lindahl ve Paul Modrich ‘in paylaştığı Nobel Kimya Ödülü , hücrelerin DNA hasarını nasıl onardığını ve genetik bilgiyi nasıl koruduğunu açıklayan bilim insanlarına verildi. Bu çalışma sayesinde yaşayan hücre fonksiyonlarınını nasıl gerçekleştiğine ilişkin temel bilgi sağlanarak, yeni kanser tedavilerinin geliştirilmesine imkan tanındı.

ABD’deki Kuzey Carolina Üniversitesi Biyokimya ve Biyofizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Aziz Sancar, kanser tedavisinde ‘ritmik saat’ buluşuna imza atarak dünyaca çapında üne kavuşmuştu. 1946 yılında Mardin’de dünyaya gelen, Sancar, ‘DNA tamiri’ ve ‘hücre döngüsü kontrol noktası’ gibi konularda yaptığı çalışmalarla da adını duyurmuştu. Prof. Dr. Aziz Sancar 1946’da Mardin Savur’da 8 kardeşin 7’ncisi olarak dünyaya geldi. Ailesinin okuma yazma bilmediği ancak çocuklarının eğitimine çok önem verdiği belirtiliyor. Sancar, 1963 yılında girdiği İstanbul Tıp Fakültesini 1971 yılında bitirdi ve eğitim için ABD’ye gitti. 1997 yılından bugüne Amerika Birleşik Devletleri North Carolina-Chapel Hill’de North Carolina Üniversitesi Biyokimya ve Biyofizik Bölümü’nde görev yapan Prof. Sancar, gerçekleştirmiş olduğu 300’e yakın bilimsel makale ve bu makalelere yapılan 12 binden fazla atıfla, bilimsel araştırmada eşine az rastlanır bir başarıya imza attı. İstanbul Tıp Fakültesi’ni bitirdikten sonra yurtdışında yaptığı çalışmalarla Amerikan Ulusal Bilimler Akademisi’ne kabul edilen Sancar, buraya kabul edilen üç Türk’ten biri olmuştu.

2. Prof.  Dr. Aydoğan Özcan – Cep Telefonundan DNA Mikroskopu

Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi’nden  Profesör Dr. Aydoğan Özcan ve ekibi akıllı telefonları sofistike mikroskoplara dönüştürebilen kolay taşınabilen bir cihaz geliştirdi. Yıllar içinde geliştirilen cihaz sayesinde cep telefonunuz tek bir DNA dizinini bile tespit ederek, kanser ve Alzheimer gibi hastalıkları teşhis edebilir olacak. Bu sayede pahalı ve hantal cihazlar olmadan gelişmemiş ülkelerde teşhis kolaylaşabilir. Daha öncesinde de cep telefonlarını bazı aparatlarla ucuza mikroskopa çevirme denemeleri görsek de bu sefer gerçek bir mikroskopun özelliklerine çok yaklaşıldı. Fakat Prof. Dr. Aydoğan Özcan ve ekibinin geliştirdiği cihaz o kadar muhteşem ki, akıllı telefonla 2 nanometre boyundaki DNA’nın tek bir zincirini görüntüleyebilecek güce sahip.

ABD nin Kaliforniya Üniversitesi’nde (UCLA) çalışmalarına devam eden Aydoğan Özcan ,  ABD Başkanı Barack  Obama  tarafından 2011’de Genç Bilim İnsanları ve Mühendisler Başkanlık Kariyer Ödülüyle onurlandırıldı.
Aydoğan Özkan ve ekibi sistem olarak, dış lens paketleri, ince film filtreleri, minyatür zıvana kurulumu ve 3 boyutlu yazıcıdan alınan dış kasaya yerleştirilmiş lazer diyot sayesinde, bir minyatür floresan mikroskop üretmeyi başardı. Akıllı telefondaki özel bir yazılımla DNA taranarak ekibin laboratuarındaki uzak sunuya veriler yollanıyor. Sunucular kullanılarak 10 saniyeden kısa süre içinde DNA dizinlerinin uzunluğu ölçülerek, internet erişimi olan kullanıcıların erişimi amaçlanıyor. Bilim insanları cihazın doğruluğunu test etmek için 10,000 ve üzeri baz çifti içeren DNA dizinlerinin doğruluğunu gösterdi. Mikroskop 5000 baz çiftinden az dizinlere kadar güvenilir sonuçlar verdiği gösterildi. Bu aralıkta yer alan pek çok önemli gen çifti araştırılabilir. Kolayca değişen lensler sayesinde farklı ölçekte görüntüleme mümkün.

 3.   Doç. Dr. Mete Atatüre – Işığın Sesini Ölçen Adam

Kuantum fiziğinde imkansız olarak gösterilen ışık parçacıklarının sıkıştırılmasının ölçümünü yaptı. Sıkıştırma kuantum fiziğinde tuhaf bir fenomen. Bu sıkışma nedeniyle ışığın spesifik bir formu oluşuyor buna “düşük ses” deniyor ve teknolojik açıdan zayıf sinyallerin yakalanması açısından oldukça faydalı. Yani yerçekimsel dalgalar gibi sinyaller yakalanabilir.

Cambridge Üniversitesi’nde kuantum fiziği üzerine çalışan Doç. Dr. Mete Atatüre tarafından başarılı bir şekilde ölçüldü. Atatüre’nin bu büyük başarısı önde gelen bilim dergileri (Nature) tarafından duyuruldu.

Yıllardan beri kuantum fiziği üzerine çalışmalarını sürdüren Doç. Dr. Mete Atatüre, ölçülmesi imkânsız olarak kabul edilen ‘ışık seviyesinin gürültü ölçümü’nü başarıyla yaparak tarihi bir başarı gerçekleştirdi. Atatüre, ölçümünü “ışığı sıkıştırma” isimli yöntemle gerçekleştirdi ve bu esnada atomdan 100 kat daha güçlü olan bir süper atom elde etti.

Atatüre, bu tarihi başarıya nasıl imza attığını şu şekilde açıklıyor:

“35 yıldır uygun deney koşullarında üzerinde çalışılıyordu”

“Bu çok küçük ama çok temel kuantum etkiyi gözlemleyebilmek için önce doğal atom yerine, kuantum nokta dediğimiz yarı-iletken nanomateryal kullandık. Böylece ışıkla etkileşimi tek bir atomdan 100 kat daha fazla olan bir ‘süper atom’ elde etmiş olduk. Yıllardır gözlenemeyen bu kuantum gürültüsünü böylece net bir sekilde ortaya çıkardık. Yani, tam karanlıkta bile her daim var olduğunu düşündüğümüz temel gürültü seviyesinin, o karanlığa çok az miktar ışık eklediğimizde düşürülebileceğini ispat ettik. Bu etkinin var olabildiği deney koşullarında gürültü ölçümü 35 yıldır çok denenmesine rağmen başarılamamıştı. Bunun ana sebebi olarak, etkinin var olduğu ışık seviyesinin gürültü ölçümü için çok az olmasıydı.”

Mete Atatüre daha önce de , kuantum internet için yüksek kaliteli fotonlar elde etmişti. “Araştırmamız sayesinde katı-hal kuantum fotoniklerine koherent foton üretilmesi ve şekillendirilmesiyle yeni teknikler eklemiş olduk. Böylece yüksek-hızda tekli fotonları lazerde tanımlayabilecek seviyeye eriştik. Bu sayede,  tekli fotonları dalga formunda programlayabilme avantajına sahip olduk. Biz kuantum tabanlı teknolojilerin şafağındayız ve kuantum bilgi işleme pek çok olanak doğuracak. Aldığımız sonuçlara göre, uzak çoklu kübitler arasında yüksek ahenk sağlanarak, kuantum ağa dağılım yapılabilecek. Ayrıca programlanabilir fotonik interconnect  ahenkle çiplerdeki zararlı özellikler uzaklaştırılabilecek. Sonuç olarak, birbirinden uzak  kuantum dot spin kübitleri arasında yüksek doğrulukla,  kuantum dolanıklık üretilerek ve kuantum teleportasyon oluşturmak artık sadece zaman meselesi … “ demişti. Fizik Bölümü’nden Dr. Mete Atatüre.

4. Yrd. Doç. Dr. Özgür Şahin –  Nemle Çalışan Buhar Jeneratörü

Yrd.Doç. Dr. . Özgür Şahin doğadaki en büyük enerji kaynağının suyun buharlaşması olduğunu düşünüyor. İşte bu uçsuz bucaksın kaynağı kullanmak için, Dr. Şahin ve meslektaşları kauçuk tabakaları bakteri sporlarıyla kaplayarak nemden elektrik enerjisi üretebilecek bir elektrik jeneratörü ürettiler. Geçtiğimiz sene de nemle çalışan bir araba prototipi ürettiler. 2012’de Royal Society Interface dergisinde basılan yayında Dr. Şahin, Dr. Mahadevan, ve  Dr. Adam Driks bir toprak bakterisi olan Bacillus subtilis ‘in kuruduğunda büzüşen, hareketsiz bir spora dönüştüğünü gösterdi. Fakat bu sporlar tekrar suyu emdiklerinde anında eski şekillerine geri dönüyorlar. İşte bu enteresan kabiliyeti  enerji üretmek için kullanabileceklerini düşündüler. Bunun için Dr. Şahin, esnek bir silikon tabakayı sporla kaplayarak atomik kuvvet mikroskopunda incelemeden öncesinde silikonun bükülüp düzleştiğini görünce şaşırdı. Sporlar o kadar hassas ki, nefesteki nemden etkileniyor. “ İşte o an bunun inanılmaz güçlü olduğunu anladım,” diyor Şahin.

Hakikaten de Özgür Şahin’in keşfettiği bu spor kaplı tabaka çok güçlü. O kadar güçlü ki, kuru güneşli bir havadan, nemli sisli bir havaya geçişte insan kaslarının 1000 katı güç üretebiliyor. Ayrıca bu sporlu malzeme günümüzdeki aktüatörlere göre 10 kat güçlü. Şahin’in yaptığı hesaplamalara göre 450 gram kuru spor nem aldığında bir arabayı 1 metre yükseğe kaldırabilecek kuvvet üretebiliyor.

Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı’nın Kariyer Ödülü’nü, Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsü’nün Yeni İnovasyoncu Ödülü’nü ve Columbia Üniversitesi’nce aday gösterildiği David ve Lucile Packard Vakfı’nın “Packard Fellowship” ödülünü kazanmıştır. İzmir Fen Lisesi mezunu olan Özgür Şahin, lisans eğitimini Bilkent Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü’nde tamamladıktan sonra master ve doktora derecelerini aynı alanda ABD’de Stanford Üniversitesi’nden almıştır.

 5. Prof. Dr. Cengiz Özkan  ve Prof. Dr. Mihrimah Özkan – Lityum İyon Pillerin Ömrünün Arttırılması

Kaliforniya Üniversitesi  Riverside’s Bourns Mühendislik Koleji’nden Prof. Dr. Cengiz Özkan  ve Prof. Dr. Mihrimah Özkan ‘ın araştırma laboratuvarı , deniz kumu kullanarak lityum iyon bataryaların performansını üç katına çıkardı.Günümüzde artık cep telefonlarından eletrikli arabalara pek çok elektronik alette lityum iyon pil kullanılıyor. Normalde anot(-) kutuplarda grafit kullanılıyor. Fakat araştırmacılar nano boyutta metrenin milyonda birinde silikon kullanarak pilin verimini arttırmayı amaçladı. Fakat nano silikonu büyük çapta üretmek oldukça zor. İşte bu nedenle içinde yüksek oranda kuartz bulunan kum kullanıldı. Laboratuvarda saflaştırılan deniz kumu kahverengiden beyaz doğru renk değiştirdi. Aynı pudra şeker gibi. Normalde tuz ısı emici gibi işleyerek, magnezyum sayesinde kuartzdan oksijen ayrışarak, saf silikon elde edildi. Özkan’ın ekibi prosese baktığında  olumlu yönde şaşırtıcı bir gelişme gözlediler. Saf nano silikon gözenekli 3-D silikon sünger şeklini alınca nano silikon pilleri geliştirmek için iyi bir fırsat doğdu.

Ayrıca, Mihri ve Cengiz Özkan’ın ekibi 2015’de  sudaki kirliliği filitre ederek temizleyen bir mayo geliştirdi. Reshape 15 Wearable Technology Yarışması’nda birinciliği aldı. Pınar Güvenç, İnanç Eray,Gonzalo Carbajo ve Marco Mattia Cristofori’nin tasarımı 1.lik ödülüne layık görüldü.

6. Yrd. Doç. Dr. Selim HANAY -Molekülleri Tartabilen Tartı

Selim Hanay, doktora derecesini fizik alanında 2011 yılında Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) aldı. Daha sonra aynı bölümde doktora-sonrası araştırmacı ve araştırma mühendisi olarak iki yıl kadar çalıştı. Bilkent Makine Mühendisliği ‘nde çalışmalarına devam eden Yrd. Doç. Dr Selim Hanay   Nano-elektromekanik Sistemler (NEMS) üzerine yoğunlaşmıştır. Deneylerini, Caltech’de NEMS alanının öncülerindenProf. Dr. Michael Roukes’ın laboratuarında gerçekleştirmiştir. Araştırma takımıyla birlikte, tek molekül hassasiyetinde kütle ölçümünü yapabilen NEMS teknolojisini geliştirmiştir. 2012’de yayınlanan bir araştırmada ,Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ nden (Caltech) Michael Roukes ve doktora sonrası araştırmacısı Dr.Mehmet Selim Hanay  silikon gibi materyallerden yapılan çok küçük kirişlerin titreşimleri  üzerine deneyler yapıyordu. Bu kirişler boşluğu kapatarak, aynı bir vadideki köprü misali, saniyede milyonlarca titreşim yapabiliyor. Prensip olarak cihaz bir molekülün kütlesini ölçebiliyor :  Molekül kirişe tutturulduğunda ( bu işleme fizisorpsiyon yani fiziksel adsorbsiyon) , kütle kirişi daha düşük frekansta titreştiriyor. Böylece sadece frekanstaki değişim ölçülerek, molekülün kütlesi ölçülebiliyor.

İlerideki araştırma konuları, nano-boyuttaki bu makinelerin geliştirilmesi ve böylelikle, daha önce mümkün olmayan algılama ve analiz işlevlerinin meydana getirilmesidir. Bu sayede tek-molekül düzeyinde biyokimyasal incelemeler mümkündür ve bu teknoloji hem biyomedikal araştırmalar için (mesela protein etkileşim haritalarının çıkarılması ve kanser araştırmaları) hem de çevresel araştırmalar için (mesela hava kirliliğinin ve toksik nanoparçacıkların izlenmesi) açısından uzun vadeli önem teşkil etmektedirler.

7. Dr. Canan Dağdeviren – Pilsiz Çalışan Kalp Pili 

Medikal teknoloji alanında çalışarak pilsiz çalışan giyilebilir bir kalp çipi (Pzt meh) ve cilt kanserini teşhis eden bir cihaz geliştirdi.

Canan Dağdeviren (4 mayıs 1985, İstanbul),^[1] fizik mühendisi, Harvard Üniversitesi’nin genç akademi üyeliği’ne (Junior Fellow of Harvard) seçilen ilk Türk.^[2]

İlk ve orta eğitimini Kocaeli’nde yaptı. 2007’de Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği’nden mezun oldu. Sabancı Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği programındaki yüksek lisans eğitimini 2009’da tamamladı.^[3] Aynı yıl Fulbright bursu kazanarak UIUC’da Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümünde doktora eğitimine başladı. Bu süreçte esnek ve katlanabilir, deri üstüne yapıştırılabilir veya giyilebilir elektronik âletler üzerine çalışmalar yaptı.^[4]

8. Alper Bozkurt – Arama Kurtarmada Kullanılan Hayvanları Yönetmek

Boğaziçi Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü’nden 2001’de mezun olduktan ABD’de çalışmalarına devam eden Yrd. Doç. Dr.  Alper Bozkurt Popular Science dergisinin her yıl seçtiği 10 parlak bilim insanı  arasında gösterildi. 2009’da Alper Bozkurt Up (Yukarı) animasyon filmini izlediğinde konuşan bir köpek gördü. Günümüzde Kuzey Karolina Eyaleti Üniversitesi’nde çalışan elektrik mühendisi Yrd. Doç. Dr. Alper Bozkurt daha önce arama-kurtarma görevleri için hamam böceklerini kontrol etmeyi sağlayan cihazlar geliştirerek adından söz ettirmişti. İşte bu filmden sonra aklına bu çalışmayı köpeklere arama kurtarma görevleri için aynı tekniği uygulayabilmek geldi.

Alper Bozkurt, çapraz – tür iletişim sistemi kullanarak, insanlar ve hayvanlar molozlar nedeniyle ayrı kalsalar bile birlikte çalışmalarını sağlayabiliyor. Böylece arama kurtarma görevlerinde köpeklerle daha iyi iletişim kurulabilir. Bu sistemde köpeğin yeleği sensörlerle donatılıyor. Böylece köpeğin hayat sinyalleri ve hareketleri izlenebilir. Böylece köpek hoparlörden gelen sesleri duyabilir ya da derilerinde titreşim üreten motorlar sayesinde köpekleri uyarabilir.

Genç Yetenek

İlayda Şamilgil-Sıvılardaki Su Miktarını Manyetik Olarak Ölçen Sistem

Öncesinde Tübitak’a yolladığı proje değerlendirilmeyen İlayda , aynı projeyle uluslararası bir fizik yarışmasında 1. oldu. 2014 yılında  Özel MEF Lisesi 12.  sınıf öğrencisi İlayda Şamilgil,  “Sıvılardaki Su Oranını Mıknatısla Ölçebilen Ucuz, Hızlı ve Taşınabilir Bir Sistem” adlı projesi ile Polonya’da gerçekleştirilen “First Step To Nobel Prize In Physics-Nobel Fizik Ödülleri İçin İlk Adım” yarışmanın jürisinden tam puan alarak dünya birincisi olmaya hak kazandı.

Fizik alanında dünyanın en prestijli fizik proje yarışması olarak kabul edilen “First Step To Nobel Prize In Physics” yarışmasında 12. sınıfı öğrencisi İlayda Şamilgil’in “Sıvılardaki Su Oranını Mıknatısla Ölçebilen Ucuz, Hızlı ve Taşınabilir Bir Sistem” adlı projesi ile dünya birincisi seçildi.

İlayda şu an dünyanın en prestijli üniversitelerinden biri olan ve ABD’de bulunan Cornell Üniversitesi’ne gidiyor.

Yetenekli pek çok gencimiz var, fakat çarpık eğitim sistemi içinde, daha yeteneklerini keşfetmeden yok olup gidiyorlar. Umarız eğitim sistemimiz iyileştirilerek, gençlerin önü açılır.

Kaynaklar:

GerçekBilim

http://www.cnnturk.com/bilim-teknoloji/bilim/bilim-dunyasi-doc-dr-mete-ataturenin-tarihi-basarisini-konusuyor

http://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-squeeze-light-one-particle-at-a-time#sthash.fh5rgmbV.dpuf

http://www.bilgiversin.com/buhar-enerji-bakteri-columbia/

https://tr.wikipedia.org/wiki/Canan_Da%C4%9Fdeviren