Eerste Solvayraad voor Biologie in de geschiedenis

Op 15 juni 1911 ontvingen twintig vooraanstaande natuurkundigen een "Uitnodiging voor een Internationale Wetenschappelijke Raad om actuele kwesties van de moleculaire en kinetische theorie op te helderen". De uitnodiging was vertrouwelijk en ondertekend met "E. Solvay". Vandaag de dag wordt de Raad die van 30 oktober tot 3 november 1911 in Brussel werd gehouden beschouwd als de eerste internationale conferentie over de fysica in de geschiedenis en wordt zijn belang voor de vooruitgang van de wetenschap wereldwijd erkend. Na de Eerste Wereld­oorlog, in 1922, begon een tweede weten­schappelijk comité met het organiseren van de Solvay Conferences on Chemistry. Dit jaar, van 18 tot 20 april, is er voor het eerst ook een Solvayraad voor Biologie, die op zondag 21 april zijn apotheose kent met een evenement voor het grote publiek in Flagey. VUB-onderzoeker Alessio Rocci blikt terug op het ontstaan van de Solvay-raden en bereidt samen met Franklin Lambert een boek voor over de impact ervan op de kwantumrevolutie.

“Het idee van een ‘Internationale Wetenschappelijke Raad’ werd in 1910 gelanceerd door Walther Nernst, de directeur van het Instituut voor Fysische Scheikunde aan de Universiteit van Berlijn”, zegt VUB-postdoctoraal onderzoeker Alessio Rocci. Rocci werkt met het Solvay Archief, bewaard aan de ULB, onder toezicht van rector en fysicus Prof. Jan Danckaert. “De timing van het plan bleek cruciaal. Tien jaar waren verstreken sinds Planck de elementaire kwanta had vooropgesteld om de straling die voorwerpen uitstralen als ze opgewarmd worden te kunnen verklaren. Later bleek dat de zgn. hypothese van Planck ook een heel aantal andere fysische fenomenen kon verklaren.”

Ernest Solvay was een industrieel, maar ook een uitvinder, filantroop en de oprichter van onderzoeks­instituten voor fysica en chemie die nu zijn naam dragen. “Solvay was echter veel meer dan een beschermheer van de wetenschap”, zegt Rocci. “Gedreven door passie wijdde hij zich aan wetenschappelijk onderzoek. Hij vatte zijn onderzoeks­programma destijds samen door drie richtingen en drie problemen te benadrukken, die er in zijn ogen maar één vormden. Er was volgens Solvay een probleem in de fysica: wat zijn materie, ruimte en tijd? Er was een probleem met de kennis over de fysiologie: hoe zit het mechanisme van het leven in elkaar, vanaf de meest nederige verschijningsvorm tot en met de verschijnselen van het menselijk denken? Er was volgens Solvay ook een probleem, complementair aan de eerste twee: hoe zit het met de evolutie van het individu en in een sociale context?"

Walter Nernst vond dus een vruchtbare bodem bij E. Solvay toen hij voorstelde om een kleine selecte groep topwetenschappers bijeen te brengen en de eerste “Conseil de Physique” te organiseren in 1911. De scheikundige Wilhelm Ostwald presenteerde in dezelfde periode een project voor een Internationaal Instituut voor Scheikunde aan Solvay.

“Vele Nobelprijswinnaars werden geregeld uitgenodigd om deel te nemen."

Het idee van Nernst bleek het meest effectief. Onder andere Henri Poincaré werd erg geïnspireerd door de discussies van de eerste “Conseil de Physique” in 1911. “Voor Solvay was de echte revelatie zijn ontmoeting met voorzitter Hendrik A. Lorentz uit Leiden, de grote meester van de theoretische fysica, die de leiding had over de debatten en die door iedereen werd bewonderd en gerespecteerd”, zegt Rocci. “Hier was een man die kon helpen bij de uitvoering van een plan dat de industrieel na aan het hart lag: de toekenning van onderzoekssubsidies aan wetenschappers uit de hele wereld en de organisatie van terugkerende Raden voor Natuurkunde en Scheikunde.”

De samenwerking tussen Solvay en Lorentz leidde tot de geboorte van het Internationale Solvay Instituut voor Natuurkunde in mei 1912. “Ons huidige begrip van de geschiedenis van Solvay's project en zijn ontwikkelingen is dat het, via de discussies op de Raden, het kennisproces over de kwantumfysica versnelde. Door het toekennen van subsidies aan internationale laboratoria kon de kwantumtheorie verder uitgewerkt worden.”

Volgens Nobelprijswinnaar Werner Heisenberg eindigde dat proces in 1927 met het laatste jaar van Lorentz' voorzitterschap op de vijfde Solvay Physics Council. Die periode wordt tegenwoordig de "eerste kwantumrevolutie" genoemd. De tweede revolutie, met de fysica van kwantum­informatie, was het onderwerp van de Natuurkundige Raad in 2022, 111 jaar na de allereerste Raad.

De Solvayraden stonden en staan nog steeds hoog aangeschreven bij de weten­schappers. “Vele Nobelprijswinnaars werden geregeld uitgenodigd om deel te nemen: ​ Marie Curie, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Feynman en meer recent Gell-Mann, Gross en Englert, om er een paar te noemen”, zegt Rocci. “Velen van hen werden vereeuwigd op groepsfoto's in het decor van het Leopoldpark in Brussel.”

Solvay richtte ook een internationaal instituut voor scheikunde op in 1913 en na de Eerste Wereldoorlog, in 1922, begon een tweede wetenschappelijk comité met het organiseren van de Solvay Chemistry Councils. Solvay stierf een maand later. “De nieuwe raden sloegen eerst een brug tussen natuurkunde en scheikunde en daarna ook tussen scheikunde en andere wetenschappen”, zegt Rocci. “Net als de natuurkunde­raden kwamen Nobelprijswinnaars uit de scheikunde bijeen op de scheikunde­bijeenkomsten, waar ze een forum kregen om hun baanbrekende ontdekkingen te bespreken, zoals de studie van Watson en Crick uit 1953 over de structuur van DNA.”

Voor Solvay was biologie één van dé domeinen die evengoed een Solvayraad verdienden. Hij drong daar ook op aan, zoals we weten uit de archiefdocumenten over de vergaderingen van het Internationaal Wetenschappelijk Comité van de Raden van de Scheikunde. “Tot nu was het er niet van gekomen”, zegt Rocci. “Men vond nooit een voldoende reden om ze te organiseren. Nu zijn veel experts het erover eens dat we aan het begin staan van een nieuwe revolutie in ons begrip van de levende wereld, dankzij het convergerende werk van biologen, scheikundigen, natuurkundigen, computer­wetenschappers en statistici. Zij analyseren data en bouwen modellen die in wiskundige termen zijn geformuleerd. Wiskunde is de essentiële taal die door alle weten­schappe­lijke theorieën wordt gedeeld. Dankzij dat werk kan de fundamentele biologie kwantumsprongen maken en mogelijk de deur openen naar nieuwe therapeutische toepassingen ten bate van de mensheid.”

De Solvay Instituten willen een belangrijke speler zijn in de ontwikkeling van de biologie van de 21e eeuw, net zoals ze dat zijn geweest voor fysica en chemie. Dat resulteert vanaf dit jaar in de eerste Biologieraad, naar het unieke model van de Raden voor Fysica en Chemie. De eerste Solvayraad voor Biologie loopt van 18 tot 20 april en zal worden voorgezeten door professor Thomas Lecuit van het Collège de France, directeur van het Turing Center for Living Systems. “De raad, getiteld The Organization and Dynamics of Biological Computation, zal 35 experten bijeenbrengen die geselecteerd zijn door een internationaal wetenschappelijk comité. De Raad wil op multidisciplinaire wijze ons begrip bevorderen van de manier waarop informatie door biologische systemen wordt overgedragen en verwerkt. Het onderzoek van Thomas Lecuit over de algemene vraag naar de oorsprong van vormen in de biologie en de aard van morfogenetische informatie, is een perfect voorbeeld van transdisciplinariteit: belangrijke bijdragen aan het begrip van morfogenese werden voor het eerst voorgesteld door de beroemde wiskundige Alan Turing in 1954 en vervolgens verfijnd door de biologen Lewis Wolpert en Francis Crick in de jaren 1970.”

Ook voor de Biologieraad worden de grote kanonnen uit de kast gehaald, met onder andere een reeks lezingen door topwetenschappers tijdens het publieke event op zondag 21 april in Flagey. Anthony Hyman, directeur van het Max Planck Instituut in Dresden en winnaar van de prestigieuze Breakthrough Prize in Life Sciences (2023), zal het hebben over de fysische en chemische mechanismen van informatieoverdracht op cellulair niveau in zijn lezing Het sociale leven van een cel.

“Elke weten­schapper kent twee familienamen: Nobel en Solvay."

Dankzij Stephanie Palmer, professor aan de Universiteit van Chicago, die de lezing Seeing What's Coming geeft, zullen we de anticipatiemechanismen van onze hersenen begrijpen. Hoe beoordeelt Serena Williams de beste plaats om de bal van haar tegenstander te vangen en terug te slaan, en dat allemaal in minder dan een fractie van een seconde …?

Het parcours van Solvay, de ontwikkeling en de geschiedenis van de Raden en de Internationale Solvay Instituten worden momenteel onderzocht aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) via haar deelname aan het Solvay Science Project, een samenwerking tussen de twee Brusselse universiteiten VUB en ULB. Het Solvay Science Project diende als basis voor de verspreiding van de geschiedenis van de Raden en maakte deel uit van het voorstel om het Solvay-Archief op te nemen in het Memory of the World Register van UNESCO, een erkenning die er vorig jaar ook officieel kwam.

“Met de eerste Solvayraad voor Biologie knopen de Solvay Instituten aan bij een toch wel indrukwekkende en lange traditie”, besluit VUB-rector Jan Danckaert. “Elke weten­schapper kent twee familienamen: Nobel en Solvay. De Solvay Raden brengen al meer dan een eeuw de wereldtop van de wetenschap naar Brussel. Ik nodig iedereen die gebeten is door wetenschappen uit om zondag naar Flagey te trekken voor een unieke inkijk in dat erg belangrijke gebeuren. Of je kan de geschiedenis van de Solvay raden online bestuderen via de website van het Solvay Science Project”.