Serendip ülkesinin çocukları: Bilimde tesadüflere yer var mı?

Shutterstock

Evvel zaman içinde Serendip (bugünkü Sri Lanka) ülkesinin filozof-kralı Cafer’in üç oğlu varmış.[1]R. Merton, E.Barber, The Travels and Adventures of Serendipity, 2004, Princeton University Press Kral, çocuklarının en iyi eğitimini alabilmeleri için en akıllı ve bilge hocalara başvurmuş. Ardından üç prens dünyayı tanımak ve aldıkları eğitimi tamamlamak üzere uzun bir yolculuğa çıkmışlar. Günlerden bir gün, yolda devesini arayan bir adamla karşılaşmışlar. Deveyi hiç görmedikleri halde sahibine bir gözünün kör, bir dişinin eksik ve ayağının aksak olup olmadığını sormuşlar. Gerçekten de devenin gözü kör, bir dişi eksik ve ayağı aksakmış. Devenin sahibi deveyi prenslerin çaldıklarını düşünmüş ve prensler İmparator Behram’ın huzuruna getirilmişler. Prensler deveyi hiç görmediklerini, yolun bir tarafındaki otlar daha güzelken sadece diğer taraftaki kötü otların yenmiş olmasından devenin bir gözünün kör olduğunu, buldukları çiğnenmiş otların şeklinden ve boyutundan bir dişinin eksik olduğunu ve sadece üç ayak izinin belirgin olmasından aksak olduğunu anladıklarını söylemişlerse de kimseyi inandıramamışlar. Neyse ki sonradan yine onların yardımıyla deve bulunmuş da prensler gözlem yapma ve akıl yürütme yeteneklerinden çok etkilenen imparatorun desteğini de alarak yeni maceralara doğru yola koyulmuşlar.

İlk defa 18. yüzyılda kullanılmaya başlanan serendiplik (İng. serendipity) sözcüğünün kökeni bu Pers masalıdır. (Masal Hindistan’a geçerken devemiz de file, bazı hikâyelerde de katıra dönüşür.)[2]R. Merton, E.Barber, The Travels and Adventures of Serendipity, 2004, Princeton University Press

Anlamını şans eseri ortaya çıkan bir gözlem üzerine akıl yürütülmesi ve böylece hâlihazırda aranmayan ancak yeni ve değerli olan şeyleri keşfetme yeteneği olarak düşünebiliriz. Bugün birçok önemli bilimsel gelişme ve teknolojik buluşun aslında başka bir şeyleri ararken “kazayla,” “tesadüfen” ortaya çıkmış gibi “gözükmesi” ilginçtir ama bilimsel yöntemin sürekli yenilenen bilgiye, keskin gözleme ve veriye dayanmak; sorgulayıcı, nesnel ve değişime açık olmak gibi bileşenleri düşünüldüğünde çok da şaşırtıcı değildir.

Serendiplik örneklerinde bir amaca yönelik bir araştırma bazen bambaşka bir problemi çözebilir.[3]O. Yaqub, “Serendipity: Towards a taxonomy and a theory”, Research Policy 47 (2018) 169–179. Örneğin bugün neredeyse her mutfakta olan Teflon malzemenin bulunması gibi.

Meraklı Plunkett ve Teflon

Roy J. Plunkett kloroflorokarbon temelli soğutucu gazlar üzerinde çalışmaktadır.[4]A. B. Garrett “The discovery process and the creative mind”, J. Chem Edu. 41 (1964) 479-482. 1938’de bir gün çalıştığı tüpten gaz çıkışı olmadığını görür. Tüpü tarttığında boş olmadığını fark eder. Belki başkası olsa malzemenin bozulduğunu düşünüp uğraşmaz, tüpü atardı ama Plunkett merakına karşı koyamaz ve içinde ne olduğunu anlamak için tüpü testereyle keser! Tüpten beyaz katı bir madde çıkar. Belki yine bu madde bozulmuş deyip atmak ve yeni bir gaz tüpüyle devam etmek mümkünken Plunkett, bu kez de bu beyaz maddenin özelliklerini merakla incelemeye başlar. O güne kadar görülmemiş çok farklı özelliklere sahip bir malzeme olduğunu görür. Bulduğu malzeme tetrafloroetilen yani gaz halindeki florlanmış etilen moleküllerinin bir kolyedeki inciler  gibi birbirine eklenmesiyle (polimerleşme) oluşmuş ve katıya dönüşmüş politetrafloroetilen (PTFE) veya ticari adıyla Teflon’dur. Bu uzun karbon zinciri üzerindeki çok sayıdaki flor atomu sayesinde Teflon ısıya, neme, sürtünmeye dayanıklıdır ve kimyasal yapısı sebebiyle kimyasallarla tepkimeye girmez. Bu üstün özellikleri Teflonun ilk olarak atom bombasının yapıldığı Manhattan Projesindeki borularda kullanılmasına yol açmıştır. Daha sonra kullanımı yaygınlaşarak, özellikle yapışmaz yüzey özelliği nedeniyle mutfaklarımıza girer.

Yerde ararken gökte bulmak: Cisplatin

Başka bir serendiplik örneği platin metaline bağlı amonyak ve klor grupları içeren cisplatin molekülünün kemoterapi ilacı olarak kanser tedavisinde uygulama alanı bulmasıdır. 1965’te Barnett Rosenberg elektrik akımının hücrelerin çoğalmasına olan etkisini incelemektedir. Deneyde kullandığı platin elektrotun beklenmedik bir platin bileşiği oluşturduğunu, bu molekülün de bakterilerin hücre bölünmesini durdurduğunu fark eder. Bugün cisplatin, kanser hücrelerinin bölünmesini engellemek için kullanılıyor. [5]Rosenberg B, Vancamp L, Krigas T (February 1965). “Inhibition of cell division in Escherichia coli by electrolysis products from a platinum electrode”. Nature. 205 (4972): 698–9

Üzümü yiyip bağını soranlara gelen sakarin

Tatlandırıcı olarak kullanılan sakarin de yine böyle beklenmeyen bir gözlemin ürünüdür. Constantin Fahlberg ve Ira Remsen aslında kömür katranı üzerinde çalışmaktadırlar. 1879’da Fahlberg ve Remsen akşam yemeğinde yediklerinin olması gerekenden tatlı olduğunu, bunun da ellerine bulaşmış bir çeşit kimyasaldan kaynaklandığını fark eder. Ellerini yıkayıp yemeğe devam etmek yerine merak duygusuyla ikisi de kendi evlerinden laboratuvara koşup o gün çalıştıkları maddelerden hangisinin buna yol açtığını bulmak için yeni sentezledikleri her şeyi tadar ve böylece sakarini keşfederler.[6]O. Yaqub, “Serendipity: Towards a taxonomy and a theory”, Research Policy 47 (2018) 169–179.

Dikkatli gözlemle gelen kauçuk

Bazen de bir araştırmada amaçlanan hedefe yönelik beklenmedik bir yol ancak tesadüfen bulunabilir. Charles Goodyear’ın 1837’de kauçuk üretiminde kullanılan vulkanizasyon yöntemini bu şekilde keşfettiği rivayet edilir. Goodyear, yıllarca bıkmadan doğal bir malzeme olan kauçuğun yazın yumuşayıp yapışmasına, kışın da sertleşip kırılmasına karşı bir yöntem geliştirmeye çalışmış, bu yolda bütün varlığını ortaya koymuştu. Bir gün bir parça sülfür ve kauçuğun yanlışlıkla sıcak sobanın üzerine düşmesiyle Goodyear’ın aradığı malzemeyi bulduğu söylenir. Goodyear, sobayı hemen temizlemek yerine merakla bu yeni maddeyi inceler. Goodyear’ın yıllar süren çalışmalarına dayalı bilgi birikimi, doğru gözlem ve akıl yürütme süreci bu talihsiz tesadüfü başarılı bir serendiplik örneğine dönüştürür.[7]Lunn, R.W. “Charles Goodyear, 1800–1860” Ind. Eng. Chem. 1939, 31, 10, 1190–1192.

Kısaca, bilim tarihinde bu tür örnekler uzun bir liste oluşturuyor.

Serendipliği tamamen şans olarak düşünmek hata olurdu. Bu konuya çok önem veren Pasteur’un söylediği gibi

“Şans sadece ona iyi hazırlanmış zihinleri seçer.”

Merak ve yeniliğe açık olma

Aslında bütün bu örneklerde bilimsel yöntemin esasları dikkat çekiyor. Öncelikle bahsedilen bilim insanlarının ortak noktası ve buluşlarının en büyük itici gücü merak. Bunun yanında bilimsel gelişme için gerekli olan sorgulayıcı gözlem ve araştırma yapabilme, sonuç kendi hipotez ve beklentilerinden farklı çıksa bile her zaman veri ve bulgulara güvenme, paradigma değişimine ve yeniliğe açık olabilme özellikleri de var. Bilim, tam ve güvenilir kanıtlar karşısında o ana kadar kabul edilmiş olguları ve teorileri iyileştirerek veya değiştirerek gelişiyor.

İnsan beyni kapalı bir kutu içerisinde dünyayı algılamaya, tanımaya ve anlamlandırmaya çalışır. Dış dünyadan anlık olarak gelen bütün uyarıları işleme sokar, değerlendirir ve nasıl davranması gerektiğine karar verir: Kaçmalı mı, savaşmalı mıyım? Korkmalı mı sevmeli miyim? Bu işlerin hepsini birden yapmak beyin için büyük bir yük demek. Evrimsel süreç beynimize yardımcı olacak bir yol geliştirmiş. Örneğin beynimizin uzayıp giden bir çizgiyi algıladığını düşünün. Yapılan bilimsel araştırmalar çizgi kaybolmasa bile ilgili nöronların bir süre sonra ateşlenmediğini bulmuş.[8]Cepelewicz, J., “To make sense of the present, brains may predict the future”, Quanta Magazine, 2018 Yani bir örüntü oluştuğunda beynimiz tasarruf durumuna girerek, bu örüntünün devam edeceğini varsayıyor ve enerjisini başka taraflara yönlendiriyor. Çizginin devam edeceğini tahmin ediyor. Peki ya olur da arada çizgide ufak değişimler olsa? Beynimiz büyük olasılıkla bunu fark etmeyebilir. Kalıplar ve örüntüler beynimizin daha az enerji tüketmesini, ortaya çıkan yepyeni tehditlere hızlı tepki vermesini, tanıdığımızı düşündüğümüz bir dünyada kendimizi güvende hissetmemizi sağlar, öğrenme ve karar verme yükümüzü azaltır.[9]Koster-Hale, J., Saxe, R. “Theory of Mind: A Neural Prediction Problem”, Neuron, 79, 836[10]Atalay Hakan, Geçmişi Beklemek, PsikeArt, Mayıs Haziran 2019: Sayı 63 Diğer yandan dünyayı olduğu gibi anlamamızı engelleyen bütün önyargılar da işte beynimizin oluşturduğu ve sahiplendiği bu güvenli kalıp, örüntü ve tahmin sisteminin duygularla harmanlanmış halidir.

Bilim ise bu öznel örüntü sisteminden bağımsız olarak doğayı nesnel olarak algılamayı hedefler. Doğayı anlama sürecinde ortaya çıkan ve serendiplik olarak yorumladığımız şey aslında şans değil belki de. Serendiplik, kalıplarla ördüğümüz duvarların dışına çıkarak, olmasını beklediğimizi aramak yani “görmek istediğimize bakmak” yerine çevremizde olup bitenleri çok daha geniş bir bakış açısından ve merakla ele alabilmek, yani “gördüğümüze bakabilmektir.”  Bu da bilimin nesnelliğiyle mümkün olabilir.

Bilimsel çalışmaları dünyayı tanımak, evreni anlamak ve masalsı Serendip ülkesinin halkına yani tüm insanlığa faydalı olmak üzere çıktığımız bir yolculuğa benzetebiliriz belki? Belki bu yolculukta karşımıza kayıp bir deve veya bir filin izleri çıkacak? O izleri sonsuz bir merakla inceleyebilecek miyiz? Yoksa sadece öngörülmüş sonuçların arayışında ve düşüncemizin kalıplarında mı kalacağız? Bilimsel yönteme dayanarak, önyargısız ve tarafsız gözlemle ve safsatalardan arınmış doğru akıl yürütmeyle yol alabilecek miyiz? Sonuçta bilimde tesadüflere yer yoktur. Serendiplik de aslında bitmeyen merak, keskin gözlem gücü, veriye dayalı araştırma yapmak, doğru akıl yürütmek ve azimle çalışmak değil midir?

Alimet Sema Özen, Piri Reis Üniversitesi, Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği bölümü.

Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1, 2 R. Merton, E.Barber, The Travels and Adventures of Serendipity, 2004, Princeton University Press
3, 6 O. Yaqub, “Serendipity: Towards a taxonomy and a theory”, Research Policy 47 (2018) 169–179.
4 A. B. Garrett “The discovery process and the creative mind”, J. Chem Edu. 41 (1964) 479-482.
5 Rosenberg B, Vancamp L, Krigas T (February 1965). “Inhibition of cell division in Escherichia coli by electrolysis products from a platinum electrode”. Nature. 205 (4972): 698–9
7 Lunn, R.W. “Charles Goodyear, 1800–1860” Ind. Eng. Chem. 1939, 31, 10, 1190–1192.
8 Cepelewicz, J., “To make sense of the present, brains may predict the future”, Quanta Magazine, 2018
9 Koster-Hale, J., Saxe, R. “Theory of Mind: A Neural Prediction Problem”, Neuron, 79, 836
10 Atalay Hakan, Geçmişi Beklemek, PsikeArt, Mayıs Haziran 2019: Sayı 63