Opmerkelijke rekendoos
voor top-wetenschappers
Nieuw advies tegen malaria
Wetenschap
VRIJDAG 2 SEPTEMBER 1994
Von Helmholtz:
een duizendpoot
in de wetenschap
HENK HELLEMA
In zijn tijd gold hij als een autoriteit op het
gebied van de fysiologie, de natuurkunde
en de wiskunde. Hij had grote belangstel
ling voor kunsten en was een gezagheb
bend filosoof. Deze wetenschappelijke dui
zendpoot, deze intellectuele reus, die het
Duitsland van de tweede helft van de vorige
eeuw zijn natuurwetenschappelijke gezicht
gaf, heette I lermann Ludwig I erdinand von
I lelmholtz. Op 8 september is het precies
honderd jaar geleden dat hij aan de gevol
gen van een hersenbloeding overleed.
I lermann von Helmholtz werd op 31 au
gustus L821 In Potsdam geboren als zoon
van een theoloog. Zijn opvoeding staat in
belangrijke mate in het teken van de oude
Grieken. In zijn schooljaren blijkt dat hij
niet alleen een buitengewoon grote talen
knobbel bezit - hij leert Ixitijn, Grieks, He
breeuws, Frans, F.ngels, Italiaans en Ara
bisch maar dat hij evenzeer uitblinkt in de
exacte vakken.
Zijn grootste belangstelling gaat uit naar de
experimentele natuurkunde, dat hij na zijn
eindexamen ook het liefst wil studeren.
Maar onder druk van zijn vader die de
kosten voor een studie die nauwelijks brood
op de plank brengt te hoog vindt kiest hij
voorde medicijnenstudie. I lij wordt leger
arts. Maar al tijdens zijn studie richt hij zich
meer en meer op de (natuur)wetenschap.
I lermann von I lelmholtz kan als een van de
grondleggers van de biofysica worden be
schouwd, het vakgebied waarin biologische
verschijnselen een natuurkundige verkla
ringvinden.
gehoororgaan
Belangrijk onderzoek heeft hij verricht op
het gebied van de voortplantingssnelheid
van zenuwimpulsen, naar de werking van
het gehoororgaan, naar het zich samentrek
ken van spieren en naar het kleuren zien. In
1849 wordt hij, 28 jaar oud. hoogleraar in de
I ysiologie aan de Universiteit van Ko-
nigsberg, in 1854 volgt zijn benoeming tot
hoogleraar in Bonn, vier jaar later bekleedt
hij dezelfde functie in I leidelberg. In 1871
gaat hij als hoogleraar Natuurkunde naar
Berlijn.
Von I lelmholtz had een buitengewoon bre
de blik op het gebied van de natuurweten
schappen en verwierf zowel op het gebied
van de fysiologie als op dat van de natuur
en wiskunde een zeer grote naam. In 1847
formuleert hij de wet van behoud van ener
gie, de eerste hoofdwet van de thermodyna
mica. Deze wet zegt dat de som van warmte
en arbeid steeds gelijk blijft. I lel experi
mentele werk daarvoor doet hij tussen zijn
diensten in het militairhospitaal door.
I en uitvloeisel van die wet is onder andere,
dat er geen perpetuum mobile kan bestaan.
In zijn tijd in Berlijn houdt hij zich vooral
bezig met onderzoek naar het elektromag
netisme. Hen van zijn leerlingen in Berlijn is
Heinrich Hertz, naai wie de eenheid van
frequentie is vernoemd. Overigens is ook
I lertz honderd jaar geleden overleden, ruim
acht maanden vóór zijn leermeester: op
nieuwjaarsdag 1894, op de leeftijd van
slechts 36 jaar.
Oogspiegel
Von I lelmholtz was een belangrijk experi
mentator en heeft ook zelf een groot aantal
meetinstrumenten ontworpen. Fen van de
bekendste is de oogspiegel waarmee in het
oog het netvlies kan worden bekeken. Deze
grote Duitse natuurwetenschapper hechtte
er groot belang aan om de wetenschap ook
voor een breder publiek toegankelijk te ma
ken. Wetenschap zag hij als een van de ui
tingsvormen van de cultuur. Daarmee was
hij was een exponent van de Verlichting, die
de rede en het verstand hoog in haar vaan
del had staan.
In zijn persoonlijk leven heeft Von Helm
holtz het niet altijd even gemakkelijk gehad.
Zelf leed hij al van zijn kinderjaren af aan
migraine. I lij verloor zijn eerste vrouw en
door ernstige ziekten ook meerdere kinde
ren, onder wie zijn meest veelbelovende
zoon Robert, in wie hij de voortzetter van
zijn onderzoek zag. Op 11 juni 1894 kreeg
Von Helmholtz een hersenbloeding. Drie
maanden later overleed hij.
De Cray: het grootste, beste, meest extreme apparaat dat er is
.JÉf
v :- Xi
f i
f
X
„Wij onderzoeken wat er precies gebeurt met een rookpluim als die een schoorsteen verlaat.'
TEKENING TOM EIJZENBACH
Hij maakt het uitstekend, de
Cray C9B/4256. Met zijn brute
rekenkracht heèft 'ie al een ver
klaring opgeleverd voor ont
ploffende sterrenstelsels. En hij
staat er pas een paar maanden!
De grootste, snelste computer
van Nederland geeft de topon
derzoekers in de natuurweten
schappen weer even lucht in
de race tegen de wereldconcur-
rentie. Maar over twee jaar is
z'n opvolger alweer te koop en
daar wordt nu al reikhalzend
naar uitgezien door de acade
mische grensverkenners. Een
verhaal over een opmerkelijke
'rekendoos' en zijn ongeduldi
ge gebruikers.
AMSTERDAM
Het pronkstuk staat er, zo op het
oog. wat verloren bij. Grote, holle
ruimte, saai donkerbruin naaldvilt
op de vloer, en wat zóemende appa
raten in een groepje op enige, eer
biedige afstand. Niets beweegt, alle
gevoel voor tijd en ruimte lost hier
op. De Cray C98/4256 wordt hier
door helemaal niets afgeleid. En dat
is maar goed ook.
laap Hollenberg van het Amster
damse rekencentrum SARA gaat
even met zijn hand langs de rondin
gen van de rood zwarte supercom
puter. De postmoderne vormgeving,
die toch vooral is ingegeven door de
enorme koeling die het ding nodig
heeft, verhult zijn oerkracht. De Cray
kan per seconde! - bijna vier mil
jard berekeningen maken.
Daarmee is de rekendoos, zoals
zijn oppassers hem wat achteloos
betitelen, de grootste, snelste en
meest indrukwekkende computer
van Nederland. Hollenberg: „Toen
'ie in maart in gebruik werd geno
men, was de Cray zelfs de snelste
van Europa." Maar dat was maar
kort, want nergens is de verganke
lijkheid zo groot als in de computer
wereld.
Bij het rekencentrum SARA zijn ze
tevreden over hun aanwinst, die 23
miljoen gulden kostte. Hij doet het
goed, zegt Hollenberg, en hij wordt
goed gebruikt. Het rekenwonder
wordt dan ook steeds omringd door
twee lakeien van de firma Cray die
zorgen dat hij (de Cray is een man in
het spraakgebruik) in topconditie
blijft.
Eigenlijk is de Cray ook een soort
topsporter. Drie jaar, hooguit vier
gaat 'ie op het hoogste niveau mee.
En dan moet hij al weer wijken voor
een jongere, nog beter geprepareer
de, nog snellere concurrent. De
voorganger van de huidige Cray
staat nu nog wat te rekenen voor een
oliegigant, maar heeft z'n beste tijd
gehad.
Strategisch
De Cray C98/4256 is een strategische
aankoop. Met dit apparaat zijn Ne
derlandse wetenschappers in staat
hun koppositie in de wereld vast te
houden. In principe kan iedere top
onderzoeker in ons land toegang
krijgen tot de Cray, als hij of zij de
uitzonderlijke rekenkracht nodig
heeft.
Hollenberg herinnert zich dat Ne
derlandse onderzoekers nog niet zo
heel lang geleden in de rustige zo
mermaanden naar Duitsland of de
VS gingen, „om daar eens een tijdje
flink te rekenen", maar tegenwoor
dig kunnen ze thuis blijven. De fine
fieur van de vaderlandse natuurwe
tenschappers is er dankbaar voor.
Henk Dijkstra, oceanograaf, rept
zelfs van 'rekenpret'. „Ik heb thuis
een modem. Daarmee stuur ik voor
het voetballen een rekensom naar de
Cray en na de wedstrijd is 'ie uitgere
kend." De Cray staat dag en nacht
voor- hem klaar, ook op zon- en
feestdagen.
Wat kan de Cray. behalve heel snel
rekenen, wat is de betekenis eigen
lijk van dit apparaat? Hollenberg
noemt 'm een elektronisch laborato
rium. „In de Cray kun je een ster la
ten ontploffen. Dat wil zeggen, je
kunt berekenen welke krachten er
dan vrij komen. In de Cray kun je
ook een autobotsing nabootsen. Er is
een onvoorstelbare hoeveelheid re
kensommen nodig om precies na te
gaan wat er bij zo'n botsing ge
beurt."
De Cray en zijn soortgenoten kun
nen dingen die 25 jaar geleden vol
strekt buiten de horizon lagen. In het
SARA staat nu de vijfde generatie
Cray. Jaap Hollenberg, die toch wel
wat gewend is, is nog altijd zeer on
der de indruk van de wetenschappe-
lijk-technologische inspanning die
wordt geleverd in de computerin
dustrie.
„Per vier jaar hebben ze de reken
snelheid verdubbeld. Daar moet je
niet te licht over denken. Er zijn
enorme onderzoeksprogramma's
mee gemoeid. Als ze in de auto-in
dustrie dezelfde vooruitgang zouden
hebben geboekt, dan zou je nu in
twintig minuten van Amsterdam
naar Maastricht kunnen rijden, al
waar je de auto opvouwt en in je zak
steekt, vanwege het parkeerpro
bleem. Zoiets."
Opgewonden
De wetenschappers die ermee wer
ken, hebben de supercomputer zelf
in de meeste gevallen nog nooit met
eigen ogen gezien. Dat wil zeggen.
het apparaat ken
nen ze niet. Wel bewegen ze zich
met hun onderzoek door het elektro
nische binnenste van de Cray. En ze
raken er behoorlijk opgewonden
van, academisch gesproken dan.
De fysisch oceanograaf Henk Dijk
stra. verbonden aan de Rijks univer
siteit Utrecht: „Het analyseren van
stromingen in oceanen en zeeën,
was tot twintig jaar geleden niet erg
opgeschoten. We deden moeizaam
waarnemingen ter plekke en be
schreven dat. Maar we hadden te
weinig informatie om onze waarne
mingen ook te verklaren." Met de
komst van de supercomputer raakte
zijn vak in een enorme stroomver
snelling.
Zo weet men nu waar El Nino,
'Het Kerstkind', vandaan komt.
Daarbij gaat het niet om de bijbelse
versie, maar om een enorme warme
waterbel die elke drie tot vier jaar
rond de kerst wordt gevormd aan de
evenaar in de Stille Oceaan. El Nino
heeft grote gevolgen voor het weer in
Australië, waar dan de droogte toe
slaat. en voor het Latijnsamerikaan-
■qt, dat te maken krijgt met
regenval. Dijkstra:
„Zonder een supercomputer zou je
dit fenomeen niet kunnen uitreke
nen en verklaren."
Vincent Icke, Leids sterrekundige,
gebruikt de Cray voor ongeveer
twintig procent van zijn onderzoek.
„We willen weten waarom de zon
schijnt, hoe oud het heelal is. hoe ver
weg sterren staan. Daarvoor bedenk
ik soms formules, die je niet op pa
pier kunt uitrekenen, noch op een
kleine computer, maar waarvoor je
een supercomputer nodig hebt."
Een van de recentere en verbluf
fende successen die Icke en zijn me
dewerkers haalden - dankzij de Cray
- betrof een verklaring voor ontplof
fende sterrenstelsels. „We hadden
dat verschijnsel al wel waargeno-
Gemopper
Hollenberg, van het rekencentrum,
onderhoudt al enige jaren contacten
met de wetenschappers die met de
Cray werken. Als het apparaat goed
werkt, hoort hij niets. Maar anders
bereikt hem gemopper vanuit de on
derzoeksinstituten. Hollenberg: „Als
ze te lang moeten wachten om er
mee te werken, of als ze horen dat
collega's in het buitenland alweer
betere apparatuur tot hun beschik
king hebben, dan beginnen ze te kla
gen."
Astronoom Icke legt uit hoe dat
zit: „Onderzoek is van nature extre
mistisch. Je tast de grenzen af. Dus je
wilt altijd het grootste, beste, meest
extreme apparaat gebruiken dat er
is." Oceanograaf Dijkstra: „Als je
moet werken met een machine die
al vijf jaar oud is, dan ben je dus be
zig met wetenschappelijke proble
men van vijfjaar geleden."
Wetenschappelijke concurrentie
roept dus om nieuwe elektronische
rekenwonders, maar belangrijker is
eigenlijk dat het creatieve brein van
de mens al vragen heeft geformu
leerd die de rekencapaciteit van de
huidige Cray alweer te boven gaat.
Ivo Bouwmans, onderzoeker bij stro
mingsleer aan de Technische univer
siteit Delft: „Wij onderzoeken wat er
precies gebeurt met een rookpluim
als die een schoorsteen verlaat. We
zijn nu zo ver dat we één rookpluim
kunnen analyseren. Eentje, en dan
praten we dus nog niet over een heel
industriegebied. Maar voor de op
volger van de Cray hebben we al
weer problemen klaar liggen, waar
mee die computer meteen helemaal
vol zit."
Afbraak vetcellen
met pil geregeld
Australische wetenschappers hebben een
molecuul van een menselijk hormoon we
ten te isoleren dat verantwoordelijk is voor
de vethuishouding in het lichaam. Ze den
ken hiermee binnen enkele jaren een anti-
vetpil te kunnen maken in de strijd tegen de
zwaarlijvigheid.
Frank Ng van de Monash-universiteit in
Melbourne meldde dat bij experimenten
met het molecuul ratten tot 25 procent van
hun lichaamsvet kwijtraakten. Hij zei dat
hel hormoon in het menselijke lichaam
voorkomt en dat daarom geen nevenwer
kingen optreden. Het molecuul versnelt de
afbraak van vetcellen en vermindert het op
slaan van vet in het lichaam, aldus Ng.
De ontwikkeling van een anti-vetpil zal vol
gens de Australische wetenschappers nog
enkele jaren duren. Ng was ervan overtuigd
dat het medicijn effectief tegen zwaarlijvig
heid gebruikt kan worden.
Anti-malariamiddelen blijken in
de praktijk niet meer altijd ma
laria te kunnen voorkomen. De
verwekker van de infectieziekte
wordt steeds ongevoeliger voor
de medicijnen ter voorkoming
ervan, waardoor andere midde
len nodig zijn om geen malaria
te krijgen. De Geneeskundige
Hoofdinspectie voor de Volks
gezondheid adviseert vooral
veel aandacht te besteden aan
het voorkomen van muggebe-
De inspectie zag zich genood
zaakt nog geen twee jaar na het
vorige advies een nieuw bulletin
Malaria uit te brengen. Bij het
vorige advies lag de nadruk nog
op de medicijnen ter voorko
ming van malaria. Nu ligt de
nadruk op het voorkomen van
de muggebeten.
Na zonsondergang is het dra
gen van dekkende kleding be
langrijk (lange broek, shirt met
lange mouwen). Gezicht en
handen moeten worden inge
smeerd met diëthyltoluamide.
een stof die muggen verdrijft.
Tijdens de nachtrust kunnen
muggen worden geweerd door
ondereen muskietennet (klam
boe) te slapen, bij voorkeur een
geïmpregneerde klamboe, om
dat de muggen daardoor ge
dood of in elk geval worden ver
dreven. Deze netten zijn sinds
kort ook in Nederland te koop,
meldt de inspectie.
De inspectie maakt onderscheid
in twee gebieden, de P- en M-
gebieden. In P-gebieden (Mid-
den-Amerika, Nabije Oosten en
Noord-Afrika) komt.de bewuste
malariaparasiet niet voor, of is
hij nog niet ongevoelig voor de
medicijnen. In M-gebiedcn
(Amazone-gebied in Zuid-Ame-
rika, grote delen van Zuidoost -
Azië en heel tropisch Afrika) is
dat wel het geval. Daar zijn an
dere medicijnen en maatrege
len nodig.
Mensen die extra kwetsbaar zijn
(onder anderen zwangere vrou
wen) en die naar een M-gebied
willen reizen, krijgen van de in
spectie het dringende advies
van de reis af te zien. Zwangere
vrouwen kunnen alleen het
middel gebruiken waartegen de
parasiet bestand is, en lopen
dus een zeer groot risico.
In vijf landen is het nodig om
bij voorbaat een noodbehande-
ling mee te nemen. Het gaat
daarbij om Cambodja, Irian
laya, Laos, Myammar (vroeger
Birma) en Papoea-Nieuw-Gui-
nea. Een noodbehandeling
houdt in dat de reiziger bij het
vermoeden van besmetting be
paalde tabletten slikt.
Een dergelijke noodbehande
ling wordt ook aangeraden voor
vliegend personeel. Zij hoeven
dan niet constant anti-malaria
middelen te gebruiken, maar
kunnen de noodbehandeling
toepassen als ze denken malaria
te hebben opgelopen.
In het algemeen wordt bezoe
kers van malariagebieden aan
geraden zich voor elke reis op
de hoogte te stellen van de ma
laria-resistentie in het gebied,
omdat die zeer snel kan veran
deren.
Voeding basis
zwangerschap
Nog niet zo heel lang geleden
werd gedacht dat de baarmoe
der het ongeboren kind goed
beschermde. De placenta was
het schild tegen de schadelijke
buitenwereld. Begin jaren zestig
werden echter onverwacht veel
kinderen geboren met een zeld
zame ernstige afwijking aan de
armen en benen. Al deze moe
ders hadden in de eerste twee
maanden van hun zwanger
schap het middel Softenon ge
bruikt. Ook de placenta - zo
bleek - was niet bestand tegen
schadelijke stoffen.
Sindsdien wordt voorzichtig
omgesprongen met het gebruik
van geneesmiddelen tijdens de
zwangerschap. Maar ook voe
ding, verkeerd gebruik van vita
minepreparaten, roken en alco
hol kunnen invloed hebben op
de ontwikkeling van het onge
boren kind. „De verbeterde le
vensomstandigheden van de
mensen heeft de afgelopen ja
ren meer invloed op het goede
verloop van zwangerschappen
gehad dan alle medische ver
worvenheden," zegt dr H. Wolf,
chef de clinic in het Amster
dams Médisch Centrum.
Van een aantal geneesmiddelen
staat inmiddels vast dat ze
schadelijk zijn. Zo is er een mid
del tegen acné waar een te hoge
concentratie vitamine A in zit.
Tijdens een zwangerschap mag
dit middel niet worden gebruikt
vanwege de kans op afwijkin
gen. Het overgrote deel van de
geneesmiddelen is echter niet
onderzocht op de effecten tij
dens de zwangerschap. Medicij
nen waarvan niet duidelijk is of
ze schade kunnen berokkenen
mogen alleen in overleg met
arts of apotheker worden inge-
Slechts een beperkt aantal mid
delen kan zonder problemen
worden gebruikt. Als een zwan
gere vrouw bijvoorbeeld hoofd
pijn heeft kan ze zonder gevaar
paracetamol slikken. En bij een
opstopping zemelen oflactulo-
sestroop.
De basis voor een goede zwan
gerschap is de voeding. Maar
een zwangere vrouw hoeft vol
gens Joke Hammink van het
Voorlichtingsbureau voorde
Voeding niet voor twee te eten.
Aan het eind van een zwanger
schap is een vrouw ongeveer
twaalf kilo aangekomen.
„Zwangere vrouwen moeten
meer letten op de kwaliteit van
de maaltijden dan de hoeveel
heden. Een goede gebalanceer
de voeding doet wonderen."
Het Voorlichtingsbureau raadt
vrouwen die zwanger willen
worden aan om vier weken voor
de conceptie dagelijks een ta
blet foliumzuur te slikken. Dit
middel kan voorkomen dat een
kind met een open ruggetje
wordt geboren. De tablet moet
tot acht weken na de bevruch
ting worden geslikt. Maar dr.
Wolf is beducht pm alle vrou
wen een volledige dosis folium
zuur te laten slildcen. „Vooral
vrouwen waarbij open ruggetjes
in de familie voorkomen moe
ten dat doen. Alle andere vrou
wen adviseren wij een kleinere
dosis."
Ook ijzer in combinatie met vi
tamine C bevordert het goede
verloop van de zwangerschap.
Vanaf de derde maand is het
bovendien verstandig om extra
vitamine D binnen te krijgen.
Dit preparaat helpt bij het aan
maken van kalk. „Normaal ge
sproken zit er voldoende vita
mine D in de voeding. Zwange
re vrouwen hebben vijf maal
zoveel nodig en die hoeveelheid
is niet aan te eten," zegt Ham
mink.
Toch hoeft het gebrek aan be
paalde voedingstoffen geen
schade aan de foetus toe te
brengen. Het ongeboren kind is
voor een deel in staat voor zich
zelf te zorgen. „Vanuit de baar
moeder onttrekt een kind alle
voedingsstoffen die het nodig
heeft van de moeder. Als de
moeder niet goed eet, wordt zij
daar in eerste instantie zelf de
dupe van," vertelt Hammink.
Het effect van sigaretten is di
rect merkbaar. De baby van een
rokende moeder is doorgaans
50 tot 100 gram lichter. De ge
volgen kunnen nog ernstiger
zijn als er meer dan twintig si
garetten per dag worden ge
rookt. De kans op prenatale
sterfte aan het eind van de
zwangerschap is hoger omdat
de placenta door het roken
minder effectief werkt. Ook al
cohol heeft effect op de baby.
maar alleen als het regelmatig
en in grote hoeveelheden wordt
genuttigd. „Een kind kan een
aandoening in de hersenen op
lopen of het wordt met eeri mi
nimale gelaatsafwijking gebo
ren. Maar af en toe een glaasje
kan echt geen kwaad," zegt df.
Wolf.
