Bilmiyorum adını daha önce duydunuz mu, Furkan Öztürk Ankara’da Bilkent Üniversitesinden mezun, artık Harvard’dan doktoralı bir fizikçi.

Harvard’da doktora tezi için araştırmasında hem önemli bir buluş yaptı, hem de Amerika’nın ve dünyanın bu saygın üniversitesinin fizik departmanının verdiği en önemli ödüllerden birinin sahibi oldu.

Furkan Öztürk’ün buluşu Türkiye’de aslında umduğum kadar yankı yaratmadı. Oysa bizler bir Türk tarafından elde edilen dünya çapında başarıları genellikle abartmayı seven bir medyaya sahibiz; bu kez yapay abartmaya bile gerek olmayan gerçekten önemli bir buluş ve başarı var ama (eski tabirle söyleyeyim) Furkan Öztürk manşet olmadı. Acaba neden?

Peki ne buldu Furkan Öztürk?

Bunu anlatmak ve anlamak için biraz geriye gitmek lazım.

Güneş sistemimiz ve Dünyamız yaklaşık 4,5 milyar yaşında. 4,5-5 milyar yıl önce uzayda büyük ihtimalle daha önceki başka bir dev yıldızın patlamasından sonra oluşmuş kozmik bir buluttu sistemimiz. Zaman içinde kütle çekim etkisi sayesinde bu bulut toplanmaya başladı.

Bulut kütlesinin önemli bölümü güneşimizi oluşturdu. Güneşi oluşturan atomlar ortamdaki en ‘hafif’ atomlardı; neredeyse tamamı hidrojendi yani.

Daha ağır atomlar, örneğin demir bu ana toplaşmaya katılmadı, kendileri farklı çekim alanları yarattılar ve sonunda uzaydaki bu kozmik çorbadan güneşin yanı sıra gezegenler, hatta asteroidler oluşmaya başladı. Çok sıcak olan bu atomlar zamanla soğudu, katılaştılar. Kütle çekim etkisiyle güçlü çekirdekler oluştu, o çekirdekler diğer ağır atomları da kendine çekti vs vs.

Moleküllerden ‘hayat’a

Bu atomların bir bölümü saf halleriyle kaldı ama bir başka bölümü fizik kanunları gereği moleküller oluşturmaya başladı, yani diğer atomlarla yan yana gelip elektronlarını paylaşmaya ve ayrılması zor yapılar oluşturmaya girişti.

Dünyamız oluştuktan ve moleküller ortaya çıktıktan bir süre sonra bir çeşit mucize gerçekleşti: ‘Hayat’ diyebileceğimiz şey başladı.

Peki ama hayat nedir? Bu sorunun cevabı kimyada gizli.

Su, örneğin bir molekül. İki hidrojen ve bir oksijen bir araya geliyor, su oluyor. Ama su ‘canlı’ değil. Tamamen fiziksel süreçlerle bir araya gelmiş ve kimyasal bir şey.

Hayat, bazı özel moleküllerin ortaya çıkardığı bir şey. Bu moleküllerin başlıcaları aminoasitler ve proteinler. ‘Kimya’ dediğimiz bilimin içinde kocaman bir ‘organik kimya’ bölümü aslında onlar sayesinde var, o da yetmemiş bir de ‘biyoloji’ diye bir bilimimiz var özel olarak sadece canlıları ve onları oluşturan molekülleri inceleyen.

Tabii milyarlarca yıl geriye gidip hayatın tam olarak nasıl başladığını gözlememize imkan yok. O yüzden insanlık uzun yüzyıllardır ‘ters mühendislik’ denen şeyi yapıyor; bugünkü hayattan yola çıkarak başlangıcı bulmaya, o büyük bulmacayı çözmeye çalışıyor.

İlk RNA’yı yaptık ama biraz ‘hile’yle

Bugün hayatın bazı ilk ‘organik’ moleküllerin yani aminoasitlerin ortaya çıkması ve onların da ilk RNA’yı meydana getirmesiyle başladığını biliyoruz. Bunu deneysel olarak da kanıtladı bilim, laboratuvar ortamında hiç yoktan RNA ortaya çıkması sağlandı.

Tamam ama bu her şeyi bulduğumuz ve bilmeceyi çözdüğümüz anlamına gelmiyordu. Çünkü laboratuvarda RNA ortaya çıkartırken aslında bir çeşit ‘hile’ yapmıştık. Şimdi evrim karşıtları buradaki ‘hile’ kelimesinin üzerinde tepinecek belki ama söylemeye çalıştığım şu: Biz ortaya RNA çıkartması muhtemel moleküllerle yapmıştık bu deneyi; yani RNA elde etmeyi amaçlıyorduk ve RNA’nın nasıl ortaya çıkabileceğine dair bilgilerimiz vardı, deneyde o bilgileri kullanmıştık. Doğanın milyarlarca yıl önce yaptığı rastlantısallığı deney sırasında azaltmıştık.

Ama belki de evet fazlasıyla rastlantısaldı doğa ama yine de bu rastlantısallığı azaltan bazı etkenler vardı. Yani hayat rastlantısallığın tamamen ortadan kalkmasa bile bir miktar azalması sayesinde ortaya çıkmıştı büyük olasılıkla.

Peki nasıl azaldı rastlantısallık? İşte Furkan Öztürk’ün cevabını arayıp bulduğu soru bu.

Sağ elli ve sol elli moleküller

Yeniden biraz geriye dönelim.

Bu konuda uzun süredir cevabı aranan çözülmemiş bir problem vardı: Kimyada moleküllerin neredeyse tamamı ‘sağ elli’ veya ‘sol elli’. Kendi sağ elinizle sol elinize bakın. Birbirinin aynısı gibi dururlar ama değildirler. Sağ eliniz sol elinizin aynada gözüken halidir.

Yani sağ elli ve sol elli moleküller ikiz kardeş gibi birbirlerine benzer ama ikiz değildirler. Bir molekülün sağ veya sol elli olma olasılığı yüzde 50’dir. Doğa onları eşit yaratmaya eğilimlidir. Buna kimyada ‘kiralite’ adı veriliyor, İngilizcesi ‘Chirality.’ Bu kelime de Yunanca’dan geliyor (Sağ ve sol elli moleküllerin bazı alanlarda yarattığı sonuçlar çok farklı olabiliyor; bilim ve insanlık bu gerçeği maalesef çok pahalı biçimde öğrendi, konuyla ilgili kısa bir bilgiyi ayrıca yazdım).

Doğada fiziksel süreçlerle ortaya çıkan moleküller sağ veya sol elli, ama hayat için gereken aminoasitler ve proteinler öyle değil. Onlar bir tane. Bu duruma da ‘homochiral’ adı veriliyor. Kelime kelime çevirisi ‘Tek elli.’

Soru şu: Ne oldu da, doğa normalde sağ ve sol elli moleküller yaratırken bazı moleküller, üstelik de hayatın başlamasında son derece kritik olan moleküller tek elli oldu?

Furkan Öztürk’ün buluşu

İşte Furkan Öztürk’ün doktora tezine konu olan deneyinde cevabını verdiği soru bu.

Bu yazının içinde iki video koydum, onları izlemenizi öneririm. 

Bunlardan birincisi Harvard’da yapılmış olan. Onda hem Furkan Öztürk, hem de onun tez danışmanı hocası Dimitar Sasselov sağ ve sol elli olmayı ve doğada istatistiki olarak eşit bulunan sağ ve sol elli moleküller arasındaki simetrinin (eşitliğin) nasıl bozulduğunu nasıl bulduklarını çok güzel anlatıyorlar.

İkinci video ise Türkiye’nin popüler bilim konusunda gerçekten yüz akı olan web sitesi evrimağacı.com kurucusu ve yazarı Çağrı Mert Bakırcı’nın Boston’da Harvard’a giderek Furkan Öztürk ile yaptığı muhteşem söyleşiye ait. Furkan Öztürk burada yaptığı buluşu mükemmel bir tevazuyla anlatmakla kalmıyor, söyleşiden aklımda en çok kalan şey de Türkçesinin temizliği ve mükemmelliği. Bunca yıldır bilimi İngilizce dilinde yapıyor olmasına rağmen bu 20 dakikalık söyleşide ondan ya bir ya iki İngilizce kelime duydum; dikkatlerden kaçsın istemedim.

Videoları izlediyseniz biliyorsunuz zaten, ama ben tekrar edeyim:

Pro-Biyotik değil Pre-Biyotik çorba

Erken dönem dünyanın şartları bugün bilim insanlarının ‘pre-biyotik çorba’ (pro-biyotikle karıştırmayın, pre-biyotik, biyoloji öncesi demek) adını verdiği su birikintilerini ortaya çıkarmıştı. Bu su birikintilerinin yer aldığı göllerin veya denizlerin tabanı ise büyük ölçüde ‘magnetit’ adını verdiğimiz demir-oksit adlı molekülden oluşuyordu. Yani doğal mıknatıstan.

İşte bu mıknatıs, daha doğrusu magnetiti oluşturan atomların içindeki elektronların ‘spin’leri homokiralitenin, tek elli moleküllerin oluşmasında temel rolü oynadı. Furkan Öztürk’ün laboratuvarında deneysel olarak kanıtladığı şey bu.

Bu kanıt bilimin 1848 yılından beri aradığı bir şey. Öyle ki, ben de Furkan Öztürk’ten öğreniyorum, konuyu ilk araştıran ünlü Fransız bilim insanı Louis Pasteur olmuş. Bulamamış, onu birkaç 10 yıl sonra Pierre Curie izlemiş. 

Bu bilim devlerinin arayıp bulamadığını Furkan Öztürk bulmuş. Bunu da gayet mütevazı anlatıyor, ‘Bulmam için zaman ve teknoloji ile bilimsel bilgi birikimi mevcuttu. 10 yıl daha yaşlı olsam bulamazdım veya beş yıl daha genç olsam benden önce başkası bulmuş olurdu’ diyor.

Gerçekten müthiş bir başarı Furkan Öztürk’ünki. Sayesinde hayatın nasıl başladığını biraz daha iyi biliyoruz artık.

Not: Öztürk’ün buluşuyla ilgili ayrıntılı bilgi isteyenlere hayranı olduğum bilim dergisi Quanta’da Yasemin Şaplakoğlu imzasıyla çıkan şu yazıyı şiddetle tavsiye ederim. Öztürk’ün başarısının ne kadar büyük olduğunu bu yazıdan daha iyi anlayabilirsiniz.