»De har tegnet en ny startlinje - nu skal jeg løbe endnu hurtigere«

Gemt i rodet på Namiko Mitarais kontor på Niels Bohr Institutet ligger et skindbeklædt tegningsrør, som indeholder et enkelt sammenrullet dokument.

Den 39-årige lektor åbner røret, ruller dokumentet ud og oversætter de japanske skrifttegn:

»Der står Young Scientists’ Prize in Commendation for Science and Technology … Jeg ved ikke, om man er ung eller gammel, når man snart fylder 40,« siger hun.

Young Scientists’ Prize er en af Japans vigtigste forskningspriser, en ækvivalent til den største offentlige hædersbevisning i Danmark, EliteForsk-prisen. Namiko Mitarai modtog den for en måned siden, men har ikke fået hængt den op endnu.

Hun svarer kort og beskedent på spørgsmål om prisen. Ja, hun blev glad, da hun fik den. Ja, hun blev overrasket, fordi hun ikke troede, den ville gå til en japaner, der bor i udlandet. Da snakken lidt senere falder på den forskning, der har skaffet hende hæderen, bliver sætningerne markant længere. Lige nu behøver hun ikke så mange ord.

»Jeg tager prisen som en opfordring. Nogen synes, jeg har udført god forskning, og nu opfordrer de mig til at gøre det bedre. De har tegnet en ny startlinje – nu skal jeg løbe endnu hurtigere.«

Det er Niels Bohrs skyld

Den første startlinje i Namiko Mitarais karriere blev tegnet af hendes forældre – selv om de måske ikke var bevidste om, at de gjorde det.

Moderen var lærer, hendes far var eksperimentel atomfysiker, og under opvæksten i Fukuoka i det sydlige Japan var hun omgivet af tunge videnskabelige værker og populærvidenskabelige bøger.

»Alle mine venner syntes, fysik var svært. Sådan havde jeg det ikke. Jeg tænkte: ‘Min far kan finde ud af det, så det kan ikke være så svært?’ Det, tror jeg, har været en meget stor fordel.«

Som 12-årig ville hun studere astrofysik og være astronaut. På det tidspunkt var hendes far begyndt at arbejde sammen med forskere på Niels Bohr Institutet i København. Han tog på flere forskningsophold i Danmark, og Namiko besøgte ham, da han arbejdede på NBI’s afdeling på Risø i de tidlige 90’ere. Turen endte med at få stor betydning for hende:

»Jeg lærte, at jeg er nødt til at tale engelsk for at blive forstået andre steder end i Japan, og at det er sjovt at kommunikere med mennesker fra andre kulturer. Det har motiveret mig senere i livet.«

I dag er Namiko flydende på engelsk, og også danske ord og begreber fletter sig ind i samtalen.

Et spørgsmål, ingen andre har besvaret

Tilbage i Fukuoka lå det i kortene, at Namiko skulle på universitetet.

»Jeg var i tvivl, om jeg skulle vælge matematik eller fysik, så jeg spurgte mine gymnasielærere til råds. Én af dem sagde, at hvis jeg virkelig ville bruge matematikken, så skulle jeg vælge fysik.«

Namiko Mitarai begyndte på universitetet i Fukuoka som en begavet, nysgerrig studerende. Ikke nødvendigvis målrettet. Hvad hun skulle bruge studierne til, vidste hun ikke. Hun drømte ikke om en forskerkarriere. Men snart var der noget ved faget, der fangede hende:

»De fleste nyslåede fysikstuderende tror, at faget handler om astrofysik og partikelfysik. Det er alt, vi kender til på det tidspunkt. Men jeg lærte hurtigt, at fysik er meget mere, og jeg blev dybt fascineret af statistisk fysik.«

Mens partikelfysikken beskæftiger sig med enkelte atomer og molekyler, løfter den statistiske fysik blikket:

»Statistisk fysik undersøger, hvordan grupper af molekyler fungerer og reagerer. Hvad der forklarer et fænomen som vand, der fryser. Partikelfysik giver ingen forklaring på, hvorfor et materiale fungerer, som det gør,« siger Namiko Mitarai og banker på armlænet på den træstol, hun sidder i.

Hun havde fundet sit felt. Et område, hvor hun kunne bruge matematikken til at undersøge virkelige, håndgribelige fænomener.

»Jeg kunne se, at jeg havde spørgsmål, jeg ville have svar på – som ingen andre havde besvaret.«

En linje i sandet

Namiko Mitarai skrev speciale om trafikpropper. Hun var fascineret af, at fysikken kunne forklare komplekse fænomener.

»Mennesker har en fri vilje. De kører i bil på forskellige måder. Men alligevel: Samler du en masse mennesker og tvinger dem til at køre i samme retning, kan du bruge statistisk fysik til at forklare og forudsige, hvad der sker.«
Herefter tog Namikos forskning en retning, hun siden har fulgt. Målestokken blev mindre, kompleksiteten større. I sin ph.d. gik hun fra at undersøge bilers bevægelse til at kigge på sand.

Namiko var blevet fanget af granulær fysik. Granulater er adskilte, solide partikler, som mister energi, når de kolliderer med hinanden: ris, korn, sne, kaffe, sand. Hvordan kan man forklare sands bevægelser? Hvordan kan man forklare, at hvis man hælder tørt sand i en bunke, vil sidernes hældning altid nå 33 grader, hvorefter yderligere sand vil drysse af?

»Vand og lufts bevægelse kan beskrives med en enkelt ligning. Det kan du ikke med et granulært materiale som sand,« siger Namiko.

Det kan man stadig ikke. Men med Namikos afhandling og den forskning, andre har udført, er der nu »et par ligninger,« der beskriver granulære materialers komplekse bevægelsesdynamik, og som kan bruges af ingeniører, der skal konstruere siloer og rør til opbevaring og transport af ris, korn, kaffe og sand.

Da verden blev større

Man tror det næsten ikke, når man hører Namiko snakke om trafikflow og granulater – men hun siger, at hun først halvvejs inde i ph.d.’en begyndte at overveje en karriere som forsker. Hun fik en postdoc-stilling på Institute Riken i Japan og derefter en fastansættelse på Kyushu University sammesteds.

Alt imens ledte hun efter ting, der kunne gøre hendes verden større.

Fagligt ønskede hun at udvidede sit forskningsfelt fra den granulære fysiks snævre grænser.

»Jeg var begyndt at interessere mig for biologiske systemer. Jeg havde hørt, hvordan en molekylær motor fungerer – den, der bevæger vores muskler og producerer vores kraft. Den er meget forskellig fra en bilmotor, som er stor og deterministisk. En molekylær motor fungerer under mikroskopiske forhold inde i vores krop, hvor den udsættes for masser af støj fra miljøet omkring den. Og alligevel virker den. Det er meget interessant, at biologiske systemer kan fungere til trods for, at de består af så småt maskineri.«

Personligt ville Namiko gerne til udlandet. Og i 2006 slog hun to fluer med et smæk, da hun gaflede et års ophold på Niels Bohr Institutet under professor Kim Sneppen, som forskede i biologiske systemer.

Her sad hun så, på det institut, hvor hendes far havde arbejdet. Da året var gået, vidste hun, at hun ville vende tilbage. Efter to år i Japan fik hun en lektorstilling på Københavns Universitet – og kunne gå i gang med den forskning, som seks år senere skulle indbringe hende en af hjemlandets mest prestigefulde forskningspriser.

Prisvindende forskning

»Jeg var virkelig fascineret af bakterier,« siger Namiko Mitarai.

Hun sidder stadig i træstolen sit kontor, foran en tavle, der er fyldt fra top til bund med ligninger.

»En bakterie er basalt set bare en mikroskopisk pose fyldt med materiale, med forskellige molekyler. Det er fantastisk, hvordan bakterier kan reagere sammen og organisere sig og indtage føde, processere føde, producere et protein og vokse. Det er bare én celle, og alligevel kan den gøre næste alt. Det fascinerer mig, hvor meget vi ved om så små ting, og hvor mange spørgsmål vi stadig har om dem.«

Namiko Mitarai begyndte at bruge den statistiske fysik til at beskrive, hvordan processer er organiseret i bakterier. Et af hendes fokusområder førte hende tilbage til trafikpropperne. Priskomiteen bag The Young Scients’ Prize beskriver det sådan her:

»I et af sine projekter fremsatte hun en trafikmodel for den kødannelse af cellebeskeder og trafikken af proteindannelse, der foregik i coli-bakterier. Ved at sammenligne den teoretiske model med de eksperimentelle data, analyserede hun effekten af ‘trafikpropper’ og illustrerede vigtigheden af den genetiske kode, der oversætter informationen i vores dna til de proteiner, der laver alt arbejdet i kroppen.«

I dag, en måned efter modtagelsen af tegningsrøret, er det modellen, ikke prisen, som begejstrer hende:
»Det er meget interessant at erfare, at denne simple ide – hentet fra trafikken – kan overføres til processer i bakterier og give os indsigt,« siger hun.

Drevet af nysgerrighed

På toppen af et arkivskab på Namiko Mitarais kontor står en lille grå boks. Den sørger for, at der hver halve time bliver taget dobbelt backup på fire harddiske af alle hendes beregninger og forsøgsdata. Lige nu passer boksen på store mængder data om Namikos nyeste forskningsområde, bakteriel persistens.

»Persistens er anderledes end resistens. Persistens er, når en lille portion af bakterierne ikke vokser som en normal celle, hvilket gør dem persistente og bedre i stand i til at overleve. Det er ikke kun interessant rent biologisk, men også set fra en fysikers perspektiv. De samme bakterier har samme genetiske kode, men kan opføre sig forskelligt og have en form for individualitet, som tillader nogle af dem at overleve. Hvordan er den mekanisme blevet udviklet? Hvad giver molekylerne de egenskaber? Når vi forstår det, ved vi også, om vi kan kontrollere det.«

Der er oplagte anvendelsesmuligheder for Namikos forskning. Den kan hjælpe med at gøre antibiotika mere effektiv. Men det er ikke anvendelsesmulighederne, der driver hende, siger hun.

»Jeg er drevet af nysgerrighed. Jeg vil bare forstå, hvad der sker.«

dennis.christiansen@adm.ku.dk