Bilgisayar bilimi ve yapay zekanın yaratıcısı Alan Turing . O, çağının ötesinde bir matematik dehası ve savaşı bitiren kahraman bir bilim insanı olarak anıldı. Yazdığı ve çığır aşan bir tek Saptama problemi hakkında bir uygulama ile birlikte hesaplanabilir sayılar üzerine bilim makalesiyle, modern bilgisayarların neler yapabileceğini gösterdi. Bugün kullandığımız bilgisayarların yolunu açtı. Bu makaleyi yazdığında yalnızca 24 yaşındaydı. Bilgisayarın bugün ne anlama geldiğini ve neler yapabileceğini az çok biliyoruz. Ancak bir zaman makinesine girip bundan seksen yıl öncesine gitsek ve karşımıza çıkan ilk insana bilgisayar desek aklına hesap yapan bir insan gelirdi. Çünkü o dönemin bilgisayarları, bir masanın başında hesap yapan ve yaptıkları bu hesapları tablolar halinde kitaba çeviren insanlardı. Ve bilim insanlarından bankacılara birçok insan, onların hazırladığı bu hesap kitaplarını kullanarak çalışıyordu. Belki de hesap-kitap sözü buradan geliyordu. Ancak Charles Babbage isimli bir polimat , söz konusu tabloların hatalarla dolu olduğunu söyleyerek bu duruma karşı çıkacak ve insanların yaptığı hesapları hata yapmadan gerçekleştirmesi amacıyla bir makine tasarlayacaktı. Bu icadına Fark Makinesi adını koydu. 1837'de bu makinenin prototipini de üreten Babbage için bu yeterli değildi. Çünkü bu makine sadece toplama yapabiliyordu. O, her türlü hesabı yapabilen bir makine geliştirmek istemiş ve aslında teoride başarılı da olmuştu. Analitik Makine adını verdiği bu cihaz, ana işlemci ve bellek de dahil olmak üzere temel bilgisayar özelliklerine sahip olacaktı. 1871'deki ölümüne kadar - lokomotif büyüklüğünde olması beklenen - bu makinenin üretilebilmesi için uğraşsa da başarılı olamayacaktı. Programlanabilir bir bilgisayarın üretilebilmesi için tarih yapraklarının dökülmesi gerekiyordu. Ta ki Alan Turing'e kadar! Turing, 1936 tarihli On computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem, Türkçesiyle Saptama problemi hakkında bir uygulama ile birlikte hesaplanabilir sayılar üzerine makalesiyle, modern bilgisayarların neler yapabileceğini gösteren çığır açıcı bir makaleyle bugün kullandığımız bilgisayarların yolunu açacaktı. Bu makaleyi yazdığında yalnızca 24 yaşındaydı. Entscheidungsproblem kavramı, 1928'de Alman matematikçi David Hilbert'in bir matematik önermenin doğruluğu veya yanlışlığına karar verebilecek bir algoritmanın olup olamayacağını irdeliyordu. Karar problemi adı verilen bu problemin çözümü, bilgi işlem teknolojilerinin gerçek olması, bir başka deyişle, tüm hesaplama işlemini bir makinenin yapabileceği anlamına geliyordu. Bunun üzerine Turing, matematiğin tüm problemlerini çözebilecek bir makine düşledi. Eğer matematik, karar verilebilir bir bilim dalıysa, kurallara bağlı matematiksel bir problemi çözmek için sonsuz bir kağıt şeridine basılan sembolleri okuyabilecek bir makineydi bu: Sembolü sil veya yeni bir sembol yaz; şeridi bir boşluk sola veya sağa kaydır veya dur. Şeridin kendi içinde de kurallar belirlenerek fonksiyonları gerçekleştirebilecek şekilde programlanabilen bir aygıttı söz konusu olan: Turing Makinesi! Turing Makinesi'ni başlangıç noktası olarak aldığımızda modern bilgisayar biliminin kurucusu kimdir sorusunun cevabı da Alan Turing olarak karşılık buluyor. Çünkü bugünkü anlamda bir bilgisayar için model oluşturan fonksiyonel makinenin kuramsal altyapısını oluşturan oydu. Ancak Turing, kuramsal çalışmaları kadar pratiğe de önem veriyordu. Turing için modern bilgisayar biliminin kurucusu olduğu kadar 2. Dünya Savaşı'nın seyrini değiştiren bilim insanı da diyebiliriz. Savaş sırasında neredeyse herkesin çözülemez dediği, Nazilerin şifreli mesajlarını, hummalı bir çalışmanın ardından geliştirdiği bir bilgi işlem teknolojisiyle çözen Turing, savaşın da daha kısa sürede nihayete ermesini sağlayacaktı. Şimdi biraz geriye gidelim ve Alan Turing efsanesinin nasıl başladığına bakalım. Babası Hindistan'da görevli bir devlet görevlisiyken Alan'ın 23 Haziran 1912'deki doğumu için Londra'ya dönmüştü ailesi. 14 yaşında Dorset'teki tutucu bir okul olan Sherborne School'a gönderilen Alan, daha o yaşlarda bilime meraklıydı ve kendine has bir dehaya sahipti. Genç Alan, Calculus öğrenmeden ileri matematik problemleri üzerine kafa yoruyor ve çözme başarısını da gösteriyordu. Daha o yaştayken Albert Einstein'ın çalışmalarını kavrayabiliyordu. Bu deha, öğretmenleri tarafından fark edilse de tutucu bir okuldaydı ve gelişip serpilmesi için bir rampaya ihtiyacı vardı. Tam da bu süreçte, dramatik bir olay yaşadı. Sherborne'daki son döneminde yakın arkadaşını kaybetti. Bunun üzerine tüm dinsel inançlarından sıyrılarak ateist oldu. Eğitimine, İngiltere'deki birçok dehanın buluşma noktası Cambridge'deki King's College'da devam eden Alan, aldığı matematik eğitimini 1934'te onur derecesi ile tamamladı. Tabii bu başarısı, onu akademik üye mertebesine taşıyacaktı. Ardından Alan Turing efsanesini yaratan hesaplanabilir sayılar çalışmaları başlayacaktı. Turing'in o makalesi, ileriki on yıllarda bir devrime ve paradigma değişimine neden olarak Bilgisayar Çağını getirmişti. Çünkü Turing'in çalışmaları, hesaplama işlemini makinelere yaptırarak çığır açıcı bir buluşa imzasını atacaktı. Bugünkü bilgisayarlar ve onları işleten programların özü bu kavram üzerine kuruluydu. Tabii Turing'in çalışmaları başlı başına büyük etki yaratmasının yanı sıra birçok bilim insanının da bir noktada eksik kalan çalışmalarını tamamlaması açısından önemliydi. Sözgelimi, Alman matematikçi Kurt Gödel'in evrensel makine çalışmalarına büyük bir dayanak noktası sağlamış ve Turing Makinesi kavramının ortaya atılmasına neden olmuştu. Bu tip bir makine, algoritmada karşılığını bulan matematik hesaplamaları yapabilirdi. Ancak Turing, bugün durma problemi olarak da bilinen, Turing makinesinin yeterliliğine algoritma ile karar vermenin imkanı olmadığını ve bu sebeple söz konusu problemin çözümsüz olduğunu gösterecekti. Dünya Savaşı sırasında Nazilere büyük bir güç veren üç çarklı Enigma makinesi, ordunun bütün stratejik manevraları için talimatların iletimini içermesi bakımından kritik bir öneme sahipti. Almanlara göre bu makinenin şifreleri çözülemezdi. Ancak unuttukları biri vardı: Alan Turing! Şimdi yukarıda sadece değindiğimiz, Turing'in savaşı erken bitiren icadını daha derinlemesine inceleyelim. 2. Dünya Savaşı, Turing'in isminin sadece bilim değil dünya tarihine de yazılmasına neden olmuştu. Turing, İngiltere istihbaratının uzun süredir yakın markajındaydı. Çünkü Turing, yaptığı çalışmalarla savaşın kilit stratejik alanlarından şifre çözme konusunda ülkesine yardımcı olabilirdi. Bunun üzerine Turing, Nazi şifrelerinin çözülmesi için çalışan Bletchley Park'a davet edilmişti. Burada Government Code and Cypher School'da Alman ordusunun elindeki Enigma makinesinden çıkan şifreli mesajların çözülmesi için sıkı bir çalışma yürütülüyordu. Ancak bu çaba yeterli değildi, böylesi büyük bir savaşta, düşmanınızın manevralarını önceden kestirebilmek ve gerekli önlemleri alabilmek için çok hızlı şifre çözümü yapılması gerekirken kısa şifrelerin çözümleri bile bazen günler alabiliyordu. Zira bu şifrelerin çözümü manuel, yani insan eliyle yapılıyordu. Çözüm, Turing'in dehasında saklıydı. Turing, Kimse bu konuda bir şey yapmıyor, bu tamamen benim işim olabilirdi. diyerek kolları sıvadı ve başına geçtiği Hut 8 ekibiyle birlikte Alman deniz kuvvetlerinin şifreli mesajlarını çözmeye girişti. İsmini, bombe adı verilen eski bir Polonya teknolojisinden alan, ancak Turing'in dokunuşuyla daha etkin bir hal alan devasa Bombe tasarımı, Nazilerin çözülemez dediği Enigma makinesinin şifrelerinin deşifre edilmesini sağlayacaktı. Ancak bu süreç oldukça sancılı geçecekti. Bombe, temel olarak şifreli metinden bir parça alıyor ve Enigma'nın çark ve dağıtım tablosunun kombinasyonlarından geçiriyordu. Makine, ayrıntılı olarak incelemeye değer kombinasyonları çıkarana kadar çeşitli çelişkiler üretiyor ve daha az olası kombinasyonları kendi kendine eliyordu. Bunu bir insanın yapması günler ve haftalar alabilecekken Bombe bu süreyi gün ve günlere indiriyordu. Bununla birlikte Turing, Bletchley Park'ta çalıştığı süre boyunca kriptoloji alanında fayda sağlayacak birçok yöntem geliştirmişti. 1942'de geliştirdiği ve Almanların stratejik emirlerini şifreleyen Lorenz şifre makinesinin çarklarındaki dizgiyi elle çözmeye yarayan Turingismus ve dünyanın ilk programlanabilir dijital elektronik bilgisayarı Colossus bunlardan yalnızca ikisiydi. Alan Turing'in geliştirdiği elektromekanik şifre çözme makinesi Bombe Almanların şifresi çözülemez dediği Enigma makinelerinin işleyişini çözerek İngiltere'nin Nazi Almanyası karşısında zafer kazanmasını sağlamıştı. Bu hatalı uygulamalar onun psikoloji üzerinde olumsuz etkiler yapmaya başlamasına rağmen o, bilim merakından ve çalışkanlığından vazgeçmedi. Matematiksel biyolojide, organizmalara biçim veren morfogenez kavramı üzerine çalışmalar yürüttü. Bu makaleleri 1992'ye kadar yayımlanmadı. Not: Başrollerini Benedict Cumberbatch ve Keira Knightley'in paylaştığı 2014 yapımı The Imitation Game filmi hem Enigma'nın şifre çözüm sürecini hem de Turing'in cinsel tercihleri sebebiyle yalnızlaştırılmasını konu ediniyor. 1936-38 arasında Princeton Üniversitesi'nde Alonzo Church danışmanlığında doktorasını veren Turing, hocasıyla birlikte, fonksiyonların Turing Makinesi kullanılarak hesaplanabileceğini ileri süren bir tezi ortaya attı. Bu tez kanıtlanamasa da bilgisayarcılar tarafından genel olarak kabul gördü. Turing Makinesi, günümüzde kullanılan bilgi işlem süreçlerinin hafıza, girdi-çıktı ve programlama özelliklerini öngörüyordu. Turing, herhangi bir matematiksel ifadenin doğru mu yoksa yanlış mı olduğunu belirleyebilecek bir prosedür olmadığını kanıtladı. Sonuç: Matematik kökten çözülemezdi. 1. Dünya Savaşı sırasında şifresiz ya da kırılması kolay şifrelerle Almanları zor durumda bırakan iletişim sisteminin yenilenmeye ihtiyacı vardı. Alman Ordusu, aradığı çözümü 1918'de bulacaktı. Alman mühendis A. Scherbius'un patentini aldığı Enigma, yıllar süren eğitim ve geliştirme çalışmalarının ardından 1928'de faaliyete geçirilerek Nazilere 2. Dünya Savaşı'nın başında büyük bir üstünlük verdi. İşleyişi: Denizaltılardan demiryollarına binlerce noktada kullanılan Enigma, ilkin güvenli olarak gönderilmesi gereken bir iletiyi şifreliyor. Ardından şifrelenmiş mesaj, alıcısına radyo, telgraf veya kurye tarafından ulaştırılıyor. Alıcı da yine Enigma'yı kullanarak mesajı deşifre ederek kodlanmamış düz metin haline getiriyordu. Savaş boyunca yüz binden fazla üretilen Enigma, Hitler'in en büyük gücüydü. İngilizler, Enigma şifresini kırmak için 12.000 personel görevlendirdi. Ancak hiçbiri Alan Turing kadar başarılı olamayacaktı.


Türk Fizik Derneği 2017 yılı Onur Ödülü Kadir Has Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Nihat Berker'e verildi. Bilimsel araştırmaları ile öne çıkan, gençleri destekleyen, ülkemizde fizik bilimine önemli katkı sağlayan bilim insanlarına 2008'den bu yana her yıl Türk Fizik Derneği tarafından verilen Onur Ödülü, bu yıl Kadir Has Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Nihat Berker'e verildi. Ödül töreni 6-9 Eylül tarihlerinde 32'ncisi düzenlenecek Uluslararası Fizik Kongresi'nde gerçekleştirilecek. Prof. Dr. Nihat Berker ayrıca Turkish Time Dergisi'nin gerçekleştirdiği 'Bilime Yön Veren 100 Türk' listesinde de yer alıyor. Turkish Time'ın araştırması, bilim insanlarının araştırmalarının aldığı atıf sayısına göre yapıldı. Prof. Dr. Nihat Berker'in istatistik mekanik ve faz geçişleri alanlarında imza attığı birbirinden değerli çalışmalara, bugüne dek yerli ve yabancı birçok bilim insanının araştırmasında atıf yapıldı. 1979 yılında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde Yardımcı Doçent olarak çalışmaya başlayan Nihat Berker, 1988 yılında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Profesör ve 2004'de Emeritus Profesör unvanını aldı. 1999'da Türkiye'ye kesin dönüş yapan Prof. Dr. Berker, 2007 yılında Almanya'nın en prestijli ödüllerinden biri olan Humboldt Ödülü'nü de kazandı. Kadir Has Üniversitesi bünyesinde ücretsiz lise öğrencilerine yönelik Arttırılmış Mekanik ve herkese açık Oryantalizmin Uygulaması ve Teorisi: Lawrence Durrell ve Edward Said dersleri de veren Prof. Dr. Berker, her yaştan genç insanların yetişmesine katkıda bulunuyor.


Eski tarihçiler, MÖ 44'te Sezar'ın öldürülmesinden sonra güneşin gizemli bir şekilde ortadan kalktığını ve bunu soğuk ve mahsul kıtlığı yaşanan bir dönemin izlediğini anlatıyordu. Bugün, bilim insanları ve tarihçilerden oluşan bir ekip ise tarihte bilinen en büyük süper volkan patlamalarından birinin MÖ 43'te yaşandığını keşfetti; bu patlama da muhtemelen iki yıllık garip hava ve mahsul kıtlığa katkıda bulunmuştu. Bu dönem aynı zamanda Cumhuriyet'in dağılması ve İmparatorluk'un oluşmasına ister istemez uygun koşulları hazırlamıştı. İlk olarak Sezar'ın Idus Martiae'deki suikastından sonra kararan gökyüzüne büyük olasılıkla Etna Dağı'ndaki küçük bir patlama neden olmuştu. Ancak ertesi yılın başında, ocak veya şubat aylarında daha büyük bir patlama meydana gelmişti; Alaska'daki Okmok Yanardağı patlayarak 10 kilometre genişliğinde bir krater açıklığı oluşturmuştu. Bazı araştırmacılar bu ilişkiye oldukça şüpheci yaklaşıyor. Çünkü Cumhuriyet'in patlamadan çok daha önce çöküş yolunda olduğuna dikkat çekiyorlar. Sözgelimi Sezar, MÖ 49'da Rubicon'u geçmiş ve Roma'daki iç savaşı hızlandırmıştı; bundan beş yıl sonra ise ömür boyu diktatör seçilecekti. Charles Üniversitesi'nden arkeolog Guy Middleton, Cumhuriyet'le ilgili sorun popüler bir devrim ya da geçim krizi değil, politik, derin kökeni olan seçkinler arasındaki savaştı diyor. Grönland'daki derin buz çekirdeklerinden elde edilen ışığı bloke eden sülfat partiküllerindeki ani artışlar, daha önce bu dönemde büyük bir patlama meydana geldiğini göstermişti. Ancak kesin yeri ve zamanlaması bir gizemdi. McConnell'in ekibi, buz çekirdeği araştırması sırasında 35 parça volkanik cam bulmuş, bileşimini o sırada aktif olduğu bilinen volkanların jeokimyasal parmak izleriyle karşılaştırmıştı. Bu tür eşleştirmeler çoğu zaman belirsiz ve sonuçsuzdur. Ancak bu kez, bugün aktif kalan bir kalkan yanardağı olan Okmok bunu açıklayabiliyordu. Bilim insanları, daha sonra bir iklim modeli yoluyla patlamayı simüle etti. Bazıları, patlamanın etkilerinin abartıldığını düşünse de aerosollerin Güney Avrupa ve Kuzey Afrika'yı 7 C'ye kadar soğutabileceğini buldular. Ekip bu modellemenin ardından söz konusu tarihlere kadar geriye uzanan üç ağaç halkası arşivine bakarak iklim ile ilgili destekleyici kanıt arayışına girdi. İskandinavya ve Kuzey Amerika'dan gelenler, MÖ 43 ve 42'de net soğuma gösteriyordu. Ancak Alplerden gelen örnek, patlamadan 10 yıl önce başlayan bir soğuma eğilimine işaret ediyordu. Anchukaitis, Roma Cumhuriyeti'nin tarihini iklime ve volkanlara bağlayacaksak bu kayıtlardan daha fazlasına ihtiyacımız var diyor. Ve ortada birtakım tarihi belgeler de var. Sözgelimi MÖ 42'de öldürülen Romalı devlet adamı ve düşünür Cicero, mektuplarında, patlama zamanındaki soğuk havadan bahsediyordu. Diğer kaynaklar, Nisan ayında Kuzey İtalya'da ve ertesi yıl Kuzey Yunanistan'daki kıtlıkları da belgeliyor. Örneğin ünlü tarihçi-yazar Plutarkhos, Romalı komutan Marcus Antonius'un ordusunun MÖ 43 yılının nisan ayında korkunç bir kıtlıkla karşılaştığını ve yabani meyve, kök ve kabuk yemek zorunda kaldıklarını yazmıştı. Başka bir tarihçi olan Appianus ise Roma'nın MÖ 42'de kıtlıkla harap olduğunu söylüyordu. Yale Üniversitesi'nden tarihçi Joseph Manning, Mısır'da da benzer kıtlıklar görüldüğünü ve bu durumun ülkeyi zayıflattığını ve bu durumun Augustus için fethin yollarını açarak İmparatorluk için uygun koşulları sağladığını belirtiyor. Bununla birlikte olası iklim soğumasında bile Akdeniz toplumunun çökmeyeceğini ifade eden Manning, bunun çökme veya dayanıklılıktan daha karmaşık olduğunu ve buna bazı toplumların iyi bazılarının ise kötü yanıt verdiğini söylüyor. Tarihte yaşanan bu tarz iklim anomalileri, gelecekte yaşayacağımız iklim kaynaklı olaylara nasıl yanıt verebileceğimize ışık tutabilir.


2008'den bu yana Stanford Üniversitesi'nde matematik profesörü olarak çalışan Maryam Mirzakhani, 2014 yılında Matematiğin Nobeli sayılan Fields madalyasını alarak bu ödülü kazanan ilk kadın olmuştu. İranlı matematikçi geçtiğimiz Cuma günü yaşamını yitirdi. Yalnızca 40 yaşındaydı. Mirzakhani meme kanseriydi. Princeton Üniversitesi'nden matematikçi Peter C. Sarnak, ölümünün dünya çapındaki tüm matematikçiler için büyük bir kayıp olduğunu söyledi. Sarnak, "Yapacağı harika işlerin tam ortasındaydı" dedi. "Sadece birçok sorunu çözmekle kalmadı. Bu alanda çalışan insanlar için çok önemli araçlar geliştirdi" dedi. Mirzakhani'nin matematiği, dinamik ve geometrinin karşılıklı etkileşimi ile ilgiliydi. Mesela, bir bilardo masanız olsa ve bir noktadan topa vursanız, top kenarlara çarparak sonsuza dek hareket ederken, topun güzergahını görmek istersiniz. Topun güzergahı bilardo masanızdaki her noktayı kapsayacak mı? Bu genel olarak hala cevaplanamamış bir sorudur.


ALS hastalığına karşı büyük bir savaş veren, dayanıklılığın simgesi haline gelen ve fizik biliminde çığır açan dahi bilim insanı Stephen Hawking, 76 yaşında Cambridge'deki evinde hayatını kaybetti. Dünyanın en büyük bilim insanlarından biri olarak görülen Hawking, hem uzayın sonsuzluğunda hem de kuantum teorisinin alt-moleküler dünyasında, zamanın başlangıcında ve sonunda ne olacağını tahmin edebileceğini iddia eden insanoğlunun anlama yetisinin sınırlarını araştırmıştı. Çalışmaları, evrenin kökenlerinden kara deliklerin gizemlerine ve hatta zaman yolculuğu ihtimaline kadar uzanıyordu. Ne yazık ki zekasının gücü, vücudunun zayıflığıyla zalimce çelişiyordu. 21 yaşındayken motor nöron hastalığına yakalandı. İlk teşhiste Hawking'e sadece 2 yıl yaşayabileceğini söylediler. Ancak 76 yaşına kadar savaştı. Hawking hayatının büyük kısmını tekerlekli sandalyede geçirdi. Durumu kötüleştikçe, kaşlarını hareket ettirerek iletişim kurmak zorunda kaldı ve ses sentezleyicisiyle konuşmaya başladı. Küresel şöhreti, 1988'de çok satan Zamanın Kısa Tarihi: Büyük Patlamadan Kara deliklere kitabının beklenmeyen başarısıyla başladı. Çizgi televizyon şovu The Simpsons'a konuk olması ve ardından Pink Floyd'un kendi elektronik sesini içeren albümü ile şöhreti popüler kültüre dönüştü. 1962'de Cambridge'de yüksek lisans eğitimine başlayan Hawking, 1979 yılında, bir zamanlar Sir Isaac Newton'a da verilmiş olan Lucasian Matematik Profesörü unvanını aldı. 2009 yılında kürsüden emekliye ayrıldı ve ölümüne kadar uygulamalı matematik ve teorik fizik bölümünde araştırma direktörlüğü yaptı. Web'in mucidi Sir Tim Berners-Lee de "Devasa bir aklı ve harika bir ruhu kaybettik. Huzur içinde yat, Stephen Hawking" dedi. 8 Ocak 1942'de, Galileo'nun 300. ölüm yıl dönümünde doğan Hawking, hem 'Pi Günü' hem de Albert Einstein'ın doğum günü olan 14 Mart tarihinde aramızdan ayrıldı. Ömrü matematik ve fizikle geçen biri için oldukça anlamlı tarihler.


Yazımızın başında belirtmekte yarar var: Bu tür yayın değerlendirme çalışmalarını aslında sürekli olarak TÜBİTAK, TUBA, YÖK, Bilim Akademisi ve bir üniversitede kurulacak uzmanlık merkezlerinin ortaklaşa yapmaları daha doğru olur. TUBITAK son yıllarda bu konuda hassasiyet gösteriyor. Uluslararası Bilimsel Yayınları Teşvik programı oldukça detaylı bir şekilde yabancı dergilerde çıkan yayınları izleyip teşvik edici programlar geliştiriyor. Ancak, ortada hepimizin bakabileceği, ve gerçekten dünya bilimine yaptığımız katkıyı ölçebileceğimiz bir mekanizma yok. UBYT programını, daha yakından izledikten sonra, başka bir yazımda değinmek isterim. Ben her türlü teşvik sisteminin yararlı olacağına inanıyorum. Ekonomik büyüklük olarak sıralanan G20 ülkeleri içinde yer alan ülkelerden 16 tanesi, aynı zamanda kaliteli yayınlar listesinde yer alan ilk 20 ülke arasında. G20'ye dahil olup da yayın listesinde ilk 20'de yer alamayan ülkeler Türkiye, Meksika, Endonezya, ve Suudi Arabistan. Türkiye'nin ilk yirmiye girebilmesi için nüfusu 6 milyona ulaşmayan Danimarka'yı geçmesi lazım. Bunu yapabilmesi için de mevcut kaliteli yayın sayısını 65'ten 387'ye çıkarması gerekli. Aradaki 6 misli olan farkı kapatmak bugünkü sistemle mümkün değil. Üstelik Danimarka'nın şu anda Ar-Ge'ye harcadığı oran Türkiye'nin 3 misli daha fazla. Yani aradaki fark açılıyor, azalmıyor. 100 yıllık Cumhuriyet tarihimizin sonunda buraya geldiğimize göre, problemi sadece bugünkü hükümete yüklemek bizi doğru bir yöne götürmeyecektir. Toplum olarak bilimin yol göstericiliğine olan inancımızı yitirmeyerek, bilim insanlarının serbest çalışmalarına olanak veren, daha modern bir yaklaşım içinde olmalıyız. 2000'li yıllara girildiğinde Türkiye'nin Ar-Ge çalışmalarına ayırdığı bütçe gayrı safi milli hasılanın %0.46'sı civarındayken, bugün halen %0.96 civarındadır . Yani yıllık artış oranı 20 yılda ortalama %3.5 civarındadır. Bunun anlamı, bugünkü artış hızıyla ayrılan bütçedeki payı ikiye katlamak en az 20 yıl alacaktır. Eğer 2023 hedefini tutturmak gibi bir amacımız varsa, bunu ancak bütçeden Ar-Ge'ye ayrılan payı her sene %25 artırmamız gerekir. OECD ülkelerinin 2020'de Ar-Ge harcamaları ortalaması GSMH'larının %2.4 'ü civarındadır. Mevcut ortalama artış hızı ile Türkiye'nin ilk başta 2013, daha sonra 2018 ve şimdilerde de 2023 hedefi olarak gösterilen OECD ortalamasına ulaşması için 25 sene daha gereklidir. Bu arada OECD ülkelerinin Ar-Ge paylarının aynı kalacağını kabul ediyoruz. Yani Türkiye'nin, 2013 yılı için koyduğu hedefe 2045 yılında dahi ulaşması zor. Şekil 1: Dünya ülkelerinin kaliteli yayınlar yapma sıralamasında ilk 40 ülke. Türkiye 39. sırada yılda 65 yayınla yer alırken, nüfusu bizden 15 kez daha az olan Danimarka, Türkiye'den 6 misli daha fazla yayın yapmaktadır. Nüfus olarak bize yakın olan Almanya Türkiye'den 70 misli daha fazla kaliteli yayın yapmaktadır. Burada kaliteli yayın ne demek, bunun da anlaşılması yerinde olur. Nature Index'e dahil olan 82 derginin listesine ulaşmak isteyenler için gerekli bağlantı aşağıda verilmiştir . Bu dergilerde çıkan bilimsel makaleler, Web Of Science'da çıkan tüm yazıların %5'ine karşılık gelirken, toplam atıfların %30'unu almaktadır. Yani diğer doğa bilimleri yayınlarına göre ortalama 6 kez daha fazla ilgi görmektedirler. Standart model tarafından tanımlanan evrendeki dört kuvvetten üçünü birleştiren teorinin öngördüğü parçacıklardan birisi de Higgs bozonudur. Bu parçacığın varlığı teorik olarak 1964 yılında öngörülmüş olsa da, gözlemleyebilmek için önce ABD'de Fermi Laboratuvarı'nda bir proton hızlandırıcısı , daha sonra da CERN'de Büyük Hadron Çarpıştırıcısı inşa edilmiştir. Bu konu ile ilgili olan ilk deneysel yayın ilk öngörüden 48 yıl sonra, 2012 yılında Physical Review Letters dergisinde yayınlanmıştır. 2015 yılında yayınlanan bir makale ise 5154 ortak yazar ile dünya rekoru kırmıştır. TEVATRON 6.3 km çevresi ile 1970'li yıllarda hizmete girmiş, LHC ise 27 km'lik çevresi ile ATLAS ve CMS deneylerine ev sahipliği yapmaktadır ve 2008'de tamamlanabilmiştir. Higgs bozonunu bulabilmek için tam 48 sene ve milyarlarca dolar harcanmış, on binlerce kişi bu misyonu başarıya ulaştırmak için çaba göstermiştir. Bu iki hızlandırıcıdan çıkan kaliteli makale sayısı ilk on yıl içinde 2725 olmuştur. Bu süreç içinde Türkiye CERN'e asosiye üye olmuş ve bunun yararını hemen görmüştür. Boğaziçi Üniversitesi'nin en fazla atıf alan ilk makalesi Higgs bozonu ile ilgili olup Boğaziçi Üniversitesi'nin toplam 3.87 olan kaliteli makale sayısının 3.35'i bu konuyla ilgili yayınlardır. CERN üyelik seviyesinin bir an önce tam üyeliğe çıkartılması ve Ankara Üniversitesi bünyesinde sürdürülen TARLA elektron hızlandırıcısı projesinin bir an önce bitirilmesi çok yararlı olacaktır. Evrendeki kara deliklerin çarpışması gibi olaylardan kaynaklanan ve yeryüzüne ulaşan yerçekimi dalgalarını görebilmek için inşa edilen ve sürekli olarak geliştirilen LIGO 2016 yılında, kurulmaya başladıktan tam 22 yıl sonra, ilk gözlemini gerçekleştirdi. Bu gözlem, doğal olarak ilk kez Physical Review Letters'da yayınlandı ve tam 4360 defa atıf aldı. LIGO gözlemevi ABD'de birbirlerine 3.000 km uzaklıktaki iki gözlemevi ve İtalya'nın Pisa kentine yakın Virgo detektörlerinden oluşmaktadır. Bu üçlüye 2024 yılında Hindistan ayağı da dahil olacaktır. Bu interferometrik gözlemevleri yerçekimi dalgaları geldiği sırada, uzayın eğilmesinden doğan mesafe değişmesini büyük bir hassasiyetle ölçmek prensibi üzerine kuruludur. Ölçme hassasiyeti o kadar iyileştirilmiştir ki, 4 km uzaklıkta bulunan iki ayna arasındaki mesafe bir protonun genişliğinin on binde biri kadar değişecek olsa bile bunu ölçebilecek düzeye gelmiştir. LIGO gözlem evlerinde son 4 yıl içinde 50'den fazla astronomik gözlem yapılmıştır. Bildiğim kadarı ile LIGO'ya dahil olan hiçbir Türk üniversitesi bulunmamaktadır. COVID-19'un yarattığı kaos tüm dünyayı etkiledi. Herkesin üzerinde birleştiği bir nokta, aşı ve tedavi bulunmadan hayatın normale dönmeyeceği idi. Aşı ve tedavi çalışmalarının tüm aşamalarına burada yer vermek imkansız. Ancak, bu çalışmaların başarılı olabilmesi için bazı temel bilgilerin elimizde olması gerekli. Virüsün genetik sıralaması Şubat 2020'de Nature dergisinde yayınlandıktan sonra atomik yapısını çözmek için bir yarış başladı. Bunun için elimizdeki olanaklar soğutmalı-elektron-mikroskobu , sinkrotron x-ışınları kırınımı , ve sinkrotron x-ışını küçük açı saçılması yöntemleridir. Bunlara ek olarak, CHARMM-gibi makromolekül yapısını simülasyon yolu ile elde eden ve COVID-19 virüsü ile üzerine yapıştığı hücre duvarının o andaki yapısını hesaplayabilen bir süper bilgisayar, bu konuda tecrübeli araştırmacılar grubu ve yazılıma öncülük edecek bilişimcilerin birlikte çalışmaları gerekecektir. Ortaya çıkışından şu ana kadar geçen 6 ay içinde Protein Veri Bankasına teslim edilen COVID-19 ile ilgili atomik yapı çalışmaları 289 tane olmuştur. Buraya Türkiye'den bir katkı beklememek gerekir, çünkü, bildiğim kadarı ile Türkiye'de şu anda protein yapısı çözmek için aktif olan bir tek merkez bulunmamaktadır. Yukarıda verdiğimiz üç örneğin ortak bir yanı var: Bu gruptaki binlerce bilimsel yayından hiç birisi Türkiye'den çıkamazdı. Çünkü ne elektron, ne proton hızlandırıcımız var, ne LIGO interferometremiz var, ne de x-ışını üreten bir elektron hızlandırıcımız var. Protein yapılarını çözecek bir Soğutmalı Elektron Mikroskop bile var mıdır, bilmiyorum. Okuyucunun merakını gidermek için bu türden tesislerin 4. veya 5. kuşak makineler olduğunu belirtmek gerek. Bu tesisler 1930'lu yıllardan beri geliştirilmektedir. Maliyetlerinin milyarlarca dolar ile ifade edilmesinin ötesinde, on binlerce mühendis, bilim insanı, üst düzey teknisyen, bilgisayarcı, ve bürokratın kesintisiz olarak çalışmalarının sonunda ortaya çıkmış olduklarını unutmamak gerekli. Böyle olunca da, oyuna seyirci kalmaktan başka bir şey elimizden gelmiyor. Oynamak isteyenler ise tasını tarağını toplayıp yurt dışına gidiyor. İşin ilginç yanı, Türkiye, Ürdün'de kurulan SESAME tesisinde böylesine bir düzeneği kurabilecek ve buna öncülük edebilecek durumdadır. SESAME şu anda bu konuda yatırım ve öncülük yapacak bir ülke aramaktadır. Bu konu, Türkiye'nin üyelik sürecini başarı ile götüren TAEK yetkililerine sunulmuştur. Bir an önce bir çalıştay düzenleyerek ve kaynak aktararak birkaç yıl içinde uluslararası planda protein yapılarının çözülmesi konularında oyuncu olabilmek mümkündür. Şekil 4: COVID-19 virüsünün atomik düzeyde çözümlenmiş yapısı, bu tür çalışmaların yapıldığı Soğutmalı Elektron Mikroskopu, ve Advanced Photon Source, Argonne Ulusal Laboratuvarı, Argonne, Illinois, ABD. Yine CoVid-19 çalışmalarında öne çıkan ve İngiltere'nin Oxford şehrinde bulunan DIAMOND x-ışını sinkrotron kaynağı. Şu anda dünyada her ülke kendi bilimsel üretkenliğini ölçmek için değişik yöntemler kullanıyor. Evrensel diyebileceğimiz bir ölçer yok gibi. Böyle bir ölçer olmadığı için ben en kaliteli diyebileceğimiz yayınları göz önüne alan Nature Index'i kullanmayı tercih ettim. Burada kalite ile kastedilen 'dergi etki faktörünün' yüksek olduğu dergilerde çıkan bilimsel makalelerden söz ediyoruz. Bu yöntemin eksik yanları tartışılabilir, ancak yerine daha iyi bir yöntem konmadıkça elimizdeki güvenilir yöntemi kullanmak durumundayız. Dergi etki faktörünün en yüksek olduğu 82 bilimsel dergi, yılda yaklaşık 60,000 civarında makale basıyorlar. Bu yayınlar içinde Nature ve Science dergileri, etki faktörü 43 ve 41 puanla en yukarıda yer alan iki dergi. 1869'dan beri Ingiltere'de yayınlanan Nature dergisini ayda 3 milyon kişi okumaktadır. Nature Index, 2015 yılından beri her an güncellenen bir sisteme dönüşmüş olup, son 12 ayın verilerine bakmak mümkündür. Son 5 yılda Türkiye üniversitelerinin gelişimini izleyebiliriz. QS endeksi 6 değişik kriteri bir araya getirerek sonuca ulaşıyor: Akademik araştırma (%40), Fakülte elemanı/ögrenci oranı (%20), öğretim elemanı başına yayınlara yapılan atıf sayısı (%20), kurumsal itibar (%10), uluslararası öğrenci sayısı (%5), ve uluslararası öğretim elemanı sayısı (%5). İlk 400'de üniversitemiz yok: QS-endeksine göre Türkiye'nin ilk 400 içine girebilen maalesef hiçbir üniversitesi yoktur. 2017 yılında ilk 500'e girebilen 5 üniversite varken, 2020'de sadece bir tek üniversite ilk 500 içinde yer alabilmiştir. Yani son 4 yılda ne yapıyorsak bir işe yaramadığı gibi, tam tersi sonuçlar doğurmuştur. Bunu şekil 5'te görebiliriz. Bu demek değildir ki Türkiye bu durumu düzeltmek için çaba göstermiyor. TÜBİTAK tarafından başlatılan ve kaliteli genç akademik personeli Türkiye'ye çekmeyi amaçlayan 2232 programı çerçevesinde 2019 yılı içersinde 127 genç bilim insanı geriye dönmüştür. Bu program aynı kararlılıkla devam edebilecek mi? Doların TL karşısındaki değeri arttıkça program cazibesini koruyabilecek mi? Gelenlerin memnuniyet ve kalıcılık kararlılığı nedir? 2232 benzeri programlar daha geniş bilimsel alanları kapsayıcı bir şekilde büyütülebilir mi? Bütün bunlar henüz cevapsız sorular. Gelelim üniversitelerin durumuna. Türkiye'de ilk 10 üniversite son yıllarda hemen hemen değişmiyor: Bilkent, Koç, ODTÜ, İTÜ, Sabancı, Boğaziçi, Ankara, Hacettepe, Istanbul ve İYT. Bizi düşündüren ise bu üniversitelerin dünya sıralamasındaki yerleri. Kaliteli yayınları kıstas alarak baktığımızda en iyi durumda olan Bilkent'in dünya sıralamasında son 5 yıl içinde 411'den 551. sıraya gerilediğini görüyoruz. Özelikle UNAM ve Nanoteknoloji araştırma merkezleri ile önemli bir atılım yapan bu kurum bile, dünya ile yarışta öne doğru bir atılım yapamamıştır. Bu araştırma enstitülerinin örnek kurumlar olduğunu ve çok da iyi çalıştıklarını, çok yetenekli bilim insanlarına ev sahipliği yaptıklarını yakınen biliyoruz. Yayın sayılarında önemli artışlar kaydettikleri de doğru bir gözlem olacaktır. Ancak, bu gelişmeleri dünyanın diğer ülkeleri ile kıyasladığımızda bir tek üniversitenin kendi başına baş edemeyeceği bazı eksiklikler olduğunu anlıyoruz. Peki nedir bu eksiklik? Bu güzide üniversitenin, tüm değerli ve çalışkan hocalarına, İngilizce bilen kuvvetli öğrencilerine ve tüm yeni araştırma laboratuvarlarına rağmen tek başına yapamadığı ilerlemenin temel nedenleri nelerdir? Bu konuya birkaç ilginç gözlemden sonra değineceğim, ancak yazımın başında verdiğim 3 örneği hatırlayalım. 2017 yılında Türkiye'den 5 üniversite ilk 500 listesine girerken, 2020'ye geldiğimizde sadece Koç Üniversitesi'nin listede kaldığını görüyoruz. Yani son 4-5 yılda ileri değil, geriye gitmişiz. Türkiye'nin TÜBİTAK aracılığı ile açıkladığı hedeflerden birisi de ilk 100 veya 200 üniversite içine birden fazla üniversiteyi yerleştirmektir. Bunun gerçekleşmesi için araştırma yayınlarını kıstas alırsak, Bilkent'in 13 yayından 117 yayına çıkması gereklidir. Aradaki mesafe ilk yüz üniversite ile 9 kat, ilk ikiyüz üniversite ile 5 kat olunca bunun imkansıza yakın olduğunu ve önümüzdeki görülebilir dönemde de böyle kalacağını düşünebiliriz. Şekil 5. QS endeksine göre Türkiye'deki ilk sekiz üniversitenin son yıllardaki yerleri. Hepsi birden geriye gitmişler. Bu bilimsel yatırımlar ve bilim yönetimi açısından farklı bir şeyler yapmamız gerektiğini gösteriyor. Şekil 6. Türkiye ve dünyada bilimsel yayın açısından en başarılı üniversiteler. Dünyadaki ilk on üniversite ile Türkiye'deki ilk on üniversite arasındaki fark yaklaşık 75 misli. Bu mesafeyi önümüzdeki 10 sene içinde kapatmak imkansız olmakla beraber, azaltılması için çok çaba göstermek ve değişik mekanizmaları harekete geçirmek gereklidir. Türkiye'nin üzerinde çok konuşulmayan, ancak ilginç ve önemli bir eksiği de devlet ve özel sektör araştırma kurumlarının üst düzeyde yayın yapmamaları. Türkiye'den son beş yılda Nature Index dergilerinde özel araştırma şirketleri tarafından yayınlanmış hiç bir yayını yok. Buna karşılık İsviçre'nin sadece ilk iki firması, LaRouche ve Novartis, tüm Türkiye'deki üniversitelerin toplamından daha fazla yayın üretebilmiştir. Index'de Türkiye başlığı altında baktığınızda hiçbir kurum yer almamıştır. Bu gözlem şaşırtıcı olmamakla beraber, önemli bir noktaya parmak basıyor. Türkiye'nin kalkınma planları incelenirse, görülecektir ki, Ar-Ge'ye ayrılan payın yarısından fazlasının özel sektörden geleceği varsayılmaktadır. Bunun gerçekçi olmadığını, özel sektör şirketleri içinde uluslararası düzeyde yayın yapan bir kaç şirketin bile bulunmaması ile anlıyoruz. O nedenle, ne yazık ki Türkiye kendisine koyduğu hedeflere ulaşacak alt yapıdan bu açıdan da yoksundur. Şekil 7. Üniversiteler dışında bilimsel yayın yapan özel şirketler. Kendi araştırma merkezlerini kuran bazı önemli şirketler, üst düzey araştırmacıları çekebilmek için onların bilimsel yayın yapmalarına olanak sağlıyorlar. Ne yapılması gerekli sorusuna cevap bulabilmek için öncelikle ciddi bir sorunla karşı karşıya olduğumuzu kabullenmemiz gereklidir. Cumhuriyet tarihimiz boyunca çözülemeyen bir sorunun çözümü sadece politik olamaz. Toplum olarak, yeri gelince bilime saygı duyduğumuzu söylemekle yetinmeyip, bunun gereklerini yerine getirmek gerekir. Yeni yetişen kuşaklara, başarılı geçirecekleri ilk ve orta öğretim olanaklarının sağlanması, üniversitelerin idari ve mali özerk bir yapıya kavuşturulmaları, Ar-Ge harcamalarının her sene katlanarak OECD düzeyine bir an önce ulaştırılması ve günlük yaşantıda bilimsel temele dayanmayan politikaların terk edilmesi gereklidir. Pratik olarak, araştırma alt yapılarının kurulması, geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için Türkiye bazı adımlar atmıştır. 2015'te çıkan 6550 sayılı Araştırma Alt Yapıları kanunu ile, ve bu sürecin hayata geçirilmesi için belirlenen 10-12 merkez kurulmuştur. Ancak bu merkezlerin bir an önce daha serbest ve esnek bir yönetim yapısına kavuşturulması ve üniversite veya bakanlık yöneticilerinin rollerinin azaltılması ve bütçelerinin mali yıl başında tam olarak verilmesi gereklidir. Türkiye'nin uluslarası düzeyde özgün araştırma alt yapıları için gerekli yatırım planını belirlemesi ve hayata geçirmesi gereklidir. Her yıl TÜBİTAK tarafından düzenlenen Yurt Dışı Bilim İnsanları Kurultayı'nın sonuçlarını iş planına çevirecek ve bunu bir takvime bağlayacak bir sekreteryanın kurulması yararlı olacaktır. Bunun için önümüzde Avrupa Birliği'nin uyguladığı şablona bakmak ve bu temel yatırımlar arasından bizim için öncelikli olanları hayata geçirmek ve en önemlisi de Avrupa'daki merkezlere bir an önce yatırımcı üye olmak gereklidir.


Üç vakıf üniversitesi arasında ortak çalışma örneği. Mikro Ölçekte Kabarcıklı Hidrodinamik Kavitasyon ve Biyomedikal Tedavilerdeki Uygulamaları: Hidrodinamik kavitasyon, bir faz değişimi mekanizmasıdır. Kavitasyonda sıcaklık sabitlenip lokal basınç düşürülerek faz değişimi tetiklenir. Kavitasyon, lokal statik basıncın kritik bir değerin altına düşmesiyle oluşmaya başlar. Hidrodinamik kavitasyon, ısı oluşturmaması, daha az yan etkiye yol açmasının beklenmesi, daha az masraflı ve enerji tasarruflu olması nedeniyle kanser tedavilerinde ve diğer tıbbi uygulamalarda ultrasonik kavitasyona alternatif olarak kullanıma aday bir metottur. Ayrıca, hassas uygulama sistemiyle hidrodinamik metodla kabarcık kavitasyonlu akış sonucu oluşan yüksek enerjili kabarcıklar istenilen noktaya hedeflenebilir ve böylelikle kabarcıkların içe patlamasının yıkıcı etkisi hasta dokuları rahatlıkla tedavi edebilir. Makine mühendisliği, tıp ve moleküler biyoloji bölümlerinin ortaklaşa yürüttüğü multidisipliner bir seri çalışma devam etmektedir. Üroloji doktoru Prof. Dr. Sinan Ekici başkanlığında yürütülen çalışmaların araştırma ekibi başta Doç. Dr. Ali Koşar, Doç. Dr. Devrim Gözüaçık ve Prof. Dr. Işın Doğan Ekici'den oluşmakta, araştırmaların değişik aşamalarında pek çok değerli bilim insanından destek alınmaktadır. Çok merkezli TÜBİTAK destekli projeler sonucu mikro ölçekte kabarcıklı hidrodinamik kavitasyonun böbrek taşı tedavisinde ve tümör dokusunun yok edilmesinde kullanılabileceğini ortaya koydular. Hidrodinamik kavitasyonun tıbbi kullanım patenti Doç. Dr. Ali Koşar tarafından alındı. Halen süren projede biyomedikal klinik uygulamalar için alet geliştirme üzerinde çalışılmakta ve teknolojik üretim için alt yapı hazırlanmaktadır. Hidrodinamik kavitasyon prensibiyle çalışan tıbbi araçlar, ultrason ve diğer yüksek teknoloji temelli araçlara göre çok daha uygun maliyetli bir şekilde üretilebilir ve pazarlanabilir olacaklardır (Bu araştırma 2015 yılı ARTEMA-Erginkan yenilikçi teknoloji ödülünü aldı). a) Elektronik bölümünde çalışan Rektör Abdullah Atalar daha 1976 yılında ilk kez PC'sini yaptığı gibi birçok buluşu yanında akustik mikroskobu da yapmıştır. b) Rektörün kardeşi olan elektronik bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Ergin Atalar ise 42 ABD patentine sahiptir ve NM görüntüleme tekniklerinde uluslararası üne sahiptir, sağlık alanında da kısmen ticarileşen birçok cihaz üretmiştir. c) Bilkent Üniversitesi bünyesinde UNAM ve NTAM gibi 2 ayrı araştırma merkezinde özellikle üretim safhasına ulaşan başarılı çalışmalardan biri olan UNTAM müdürü ve TÜBA üyesi Ekmel Özbay'ın ülkemizin ilk chip üretimi projesinden ilk yazımızda vermiştik. UNAM da ise Prof. Mehmet Bayındır yüksek enerjili kırmızı dalga boyunda ışınları kanserli dokuya taşıyarak ameliyatı kolaylaştıran fiber optik malzemeyi üretti. Saim Çıracı hidrojeni bağlayacak ve depolayarak ihtiyaca göre saklayacak nano-polimer başta olmak üzere birçok ileri teknoloji malzemesi geliştirdi. Diğer genç kadro da birçok yeni kullanım alanı malzemenin sentezini yaptılar. Bu üniversiteye bağlı Cyberpark'ta birçok teknoloji firması ihracat yapacak düzeye geldi. Sabancı üniversitesi araştırıcıları ticari değeri yüksek ileri teknoloji c-fiber gibi özel ürettikleri ileri teknolojik malzemelerle Holding fabrikalarını . desteklediler. Teknopark İstanbul'da hayata geçecek olan Kompozit Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi, kompozit malzeme teknolojileri alanında çalışacak merkezi de kurdular. Ayrıca SÜ önümüzdeki 10 yıl boyunca her biri 1 milyar dolarlık bütçe ile desteklenecek olan İnsan Beyni ve Grafen projelerine Türkiye'den katılan tek kurum olarak, projelerin Türkiye yürütücüsü oldu. Analitik kimyada birçok biyo-sensör üretilerek kullanıma sunuldu. Ege ve İzmir'deki diğer Üniversitelerde ileri düzeyde tıbbı alet ve materyal geliştirildi. Dokuz Eylül Tıp Fakültesi'nde hizmete sunulan Biyotıp Merkezi, çok boyutlu ve uluslararası bir araştırma yolu olmada ilerliyor. Koç, Sabancı, Özyeğin, Kültür, Okan gibi holdingler tarafından kurulan vakıf üniversiteleri kendi holdinglerine teknik destek sağlayarak daha çok araştırma kaynağı bulmakta. Bu kaynaklarda ürettikleri teknolojileri doğrudan kendi holdinglerinin üretim alanlarındaki yatırımlarıyla teknolojiye aktarıyorlar. Kimya Bölümünde genç Profesör Rana Sanyal B.Ü. Kimya Araştırma merkezinde polimerik sentez ve ilaç uygulamaları, kanser tedavisine yönelik çalışmalarıyla sağlam dokulara zarar vermeden ilaçların polimer moleküle kuyruk şeklinde bağlanıp kanserli dokulara taşınmasını sağladı, bu teknikle kanserlerin kemoterapik tedavisinde yeni bir çığır açtılar. Proje paralarıyla kurdukları araştırma merkezi daha büyük başarılara imza atacak düzeye ulaştı, ülkemizde çalışmak araştırma yapmak isteyenin kaynak bulabileceğini gösterdi. 19. yüzyıldaki vahşi kapitalist sistemle sanayileşme, kölelik, pazar yaratma ve ucuz ham madde sağlamaya yönelik fakir ülkeleri kolonileştirerek sömürme ve insanları köleleştirme, zengini daha zengin yapma gibi işlevlerine karşın yeni ileri teknoloji verilen örneklerde görüleceği gibi, daha yeni bilgi çağı sanayileşmesi, eski sanayi gibi kas gücü ve sermaye değil, bilim ve bilgiye dayalı olduğundan, çevre dostu ve sosyal adaletli, insancıl olarak ilerleyerek bizim gibi geç sanayileşen ülkeleri de sıçratacak imkanlara sahip gelişmektedir. Ülkemizde plansızlık ve ileriyi görememe sonucu önce her üniversitede fen-edebiyat fakülteleri açma zorunluluğuna 2. eğitim de eklenince, temel bilimlerde mezun sayısı çok arttı. İş alanı yetersizliği nedeniyle bu bölümlerin mezunları işsiz kalınca, ülke geneline yayılan vakıf üniversitelerinin, öğrencilerin kolay mezun olacağı cazip bölümlerin artışına nedeniyle özellikle son 5 yılda fizik, kimya ve biyoloji gibi temel bilimler ve hatta matematik bölümleri tercih edilmez oldu. Bunun sonucu öğrenciler bu bölümleri tercih etmeyince, çoğu üniversitemizde iyi yetişmiş, birçoğu yurt dışı doktoralı, başarılı, araştırma potansiyeli yüksek öğretim üyelerine rağmen, ülkemiz Samsun-Adana hattının doğusundaki ve hatta Trakya'da temel bilim bölümleri kapatıldı. Oysa bilime dayalı teknolojiyi destekleyen temel araştırmalar asıl bu bölümlerde yapılmakta, yayın sayısı da bu bölümlerdeki araştırmalarla artmaktadır. Bu kadar uzun sürede oluşan bu alt yapı ve araştırma potansiyeli heba edilmeden, temel bilimlerden kaçışı önlenmelidir. Aksi halde teknoloji de, tıp da diğer uygulamalı bilimler de gelişemez. Kalkınmamız da bilim ve teknoloji toplumu olmamız da bu tercihe bağlıdır. - Bilim ve Teknoloji Tarihi, H.M. Doğan Anı Yayıncılık 2010 Ankara - M. Doğan Ülkemiz İleri Teknoloji üretiminde Sıçrama Yapma eşiğine geliyor CBT - Cumhuriyet Bilim Teknoloji Dergisi 1481. sayı, sayfa 18, 7 Ağustos 2015 - M. Doğan Kayserililerin son yeniliği: Temel Araştırmalara Destek CBT - Cumhuriyet Bilim Teknoloji Dergisi 1496. sayı, 13 Kasım 2015 - M. Doğan 30 Milyar dolarlık kimyasal madde ithal ediyoruz CBT - Cumhuriyet Bilim Teknoloji Dergisi 1468. sayı, sayfa 19, 8 Mayıs 2016


ABD Nörobilim Cemiyeti'nin yıllık toplantısında çalışmalarının sonuçlarını sunan bilim insanları, bir ay boyunca yalnız bırakılan farelerin beyinlerinin bazı bölümlerinde sinir hücrelerinin küçülme de dahil bir dizi değişim gözlemlendiğini bildirdi. Benzer hasarların yalnız yaşayan insanların da beyninde oluşup oluşmadığı bilinmiyor ancak bu tip bir değişim insan beyninde de gerçekleşiyorsa, söz konusu araştırmanın sonuçları, zamanının çoğunu yalnız geçiren insanların sağlığıyla ilgili çıkarımlar yapmamızı sağlayacak nitelikte. Nörobiyolog Huda Akil , yeni sonuçların yakın tarihli diğer beyin çalışmaları ile birlikte sosyal türler için izolasyonun zarar verici olduğunu açık bir şekilde gösterdiğini söylüyor. Akil, yalnız kalmanın beynin temel yapısını değiştirdiğiyle ilgili hiçbir şüphenin olmadığını belirtiyor. Nörobiyolog Richard Smeyne ve meslektaşları, söz konusu çalışmada içi oyuncaklarla, labirentlerle ve tırmanacak nesnelerle dolu geniş alanlarda fare nesilleri yetiştirdiler. Hayvanların bir kısmı erişkinliğe ulaştığında topluluktan alındı ve bir ayakkabı kutusu boyutundaki kafeslerin içine ayrı ayrı yerleştirildi. Çalışmada, topluluk haline yaşamdan soyutlanmaya ani geçişin beyinde belli değişiklere yol açtığı tespit edildi. Sinir hücrelerinin ortalama boyutu, bir aylık izolasyondan sonra yaklaşık yüzde 20 oranında küçüldü. Fareler izolasyonda kalmaya devam ettikçe bu küçülme oranı üç ay boyunca sabit kaldı. Bir ay süren tecrit sonrasında, farelerin nöronlarında ileti alan dendritler üzerinde nöral bağlantılardan sorumlu yapılar olan dendritik dallarda bir artış olduğu araştırmacılar tarafından şaşkınlıkla gözlemlendi. Dendritik dallarda artış, genellikle olumlu bir gelişmeye işaret eden bir değişikliktir. Smeyne, bu durumu, sanki beyin kendini kurtarmaya çalışıyormuş gibiydi sözleriyle ifade ediyor. Fakat üç ay sonra, dendritik dalların yoğunluğu başlangıç seviyelerine geriledi ve bu, sürekli izolasyonla karşı karşıya kalındığında beynin kendini kurtaramadığının bir işareti olabilir. Smeyne, beyin kendisini kurtarmaya çalıştığı ancak başarılı olamadığını ve sonucunda beyin yapısındaki değişimlerin görüldüğünü belirtiyor. Araştırmacılar, nöronların gelişmesini sağlayan BDNF adı verilen bir proteindeki azalma gibi başka semptomları da ortaya çıkardılar. Stres hormonu kortizol düzeylerinde de değişiklikler gözlemlendi. Gruplar halinde yaşayan farelerle karşılaştırıldığında, izole edilen farelerin nöronlarında daha fazla hasarlı DNA olduğu tespit edildi. Araştırmacılar, beynin bilgi edinmede rol alan bir bölümü olan duyu korteksi ve hareketlerin kontrol edilmesinde yardımcı olan motor korteksi nöronları üzerinde de çalıştılar. Smeyne, benzer etkilerin beynin diğer bölgelerinde gerçekleşip gerçekleşmeyeceğinin, şu an için bilinmediğini ifade ediyor. Ayrıca, sinirsel değişikliklerin farelerin davranışlarıyla nasıl bir ilişki içinde olduğu da bilinmiyor. İnsanlarda uzun süreli izolasyon; depresyon, kaygı, psikoz ve beyin gücünde değişikliğe yol açabilir. İzole edilmiş insanlarda akıl yürütme, hatırlama ve yön bulma konusunda problemler ortaya çıkar. Nöron küçülmesinin düşünme becerileri ve davranışlara olan etkilerini ortaya çıkarmayı amaçlayan daha uzun vadeli araştırmalar üzerinde çalışan Smeyne ve meslektaşları, bu kapsamda, beyin değişikliklerinin tersine dönüp dönmeyeceğini görmek için, izole edilmiş fareleri kendi gruplarına geri döndürmeyi de planlıyorlar. Nörobiyolog Akil, bu tür çalışmaların, geri dönüşü olmayan bir değişimin yaşandığı noktaya ne zaman gelindiğine dair bilgi sağlayarak önemli bir konuyu ele aldığı ifade ediyor.


Dünya genelinde en sık görülen nörodejeneratif hastalıklardan biri olan Alzheimer'in sebebi birçok durumda belirsizdir. Çevresel faktörler, enfeksiyonlar ve genetik yatkınlık gibi nedenler bilinenler arasında Mesela apopilpoprotein E ve APOE-4'e ait belli başlı gen varyantlarını taşıyanlarda Alzheimer riski iki kat fazladır. Bu gen varyantlarını taşıyan insanlar gelecekte gen testi olmadan erken tanıyla teşhis edilebilecek. Çünkü on yıllardan bu yana APOE-4 geni, büyük beyin kabuğunun önemli bir bölümünün işlevini bozuyor. Bu beyin bölgesinde mekansal yön bulma ve mental kartlar için önemli olan ızgara hücreleri yer alır. Örneğin gece karanlığında banyonun yolunu bulabilmek için, evin düzenini bilmek dışında herhangi bir bilgiye ihtiyaç duymadan bir oda içindeki pozisyonumuzu takip eden bir mekanizmaya ihtiyacımız var diyor araştırmacılar. Bu yön bulma entegrasyonu, entorhinal korteksteki ızgara hücreleri tarafından gerçekleştirilir. Fakat araştırmalar entorhinal korteksin, Alzheimer'den zarar gören ilk beyin bölgelerinden biri olduğunu göstermiştir. Bu yüzden Alzheimer'in ilk belirtileri mekansal yön bulma ve yolda kaybolma gibi semptomlardır. Hatta APOE-4 gen varyantını taşıyan kişilerde, bu beyin bölgesindeki ilk hasarlar, genç yetişkinlik döneminden itibaren tespit edilebiliyor. APOE-4 taşıyıcılarında bu erken hasarların, yön bulma yetisinde etkili olup olmadığını öğrenmek isteyen araştırmacılar, bu hasarı kapatan ve engelleyen sanal bir navigasyon testi geliştirmişler. Bu deneyde genetik yatkınlığı bulunmayan ve 65 APOE-4 varyantını taşıyan 65 kişi sanal bir peyzajdaki belli başlı yerleri hatırlamak zorunda bırakılmış. Sonuçta APOE-4 genini taşıyan kişiler yön bulma konusunda çok daha kötüler. Bu özellikle de yol işaretlerinin bulunmadığı ve katılımcıların tamamen zihinsel haritalarına güvenmek zorunda kaldıkları durumda daha belirgindi diyor araştırmacılar. Tüm bunlar bu hasarların entorhinal korteksteki ızgara hücre sistemiyle sıkı sıkıya ilişkili olduğunu gösteriyordu ki bu da katılımcıların beyin etkinliklerinin fonksiyonel manyetik rezonans tomografisiyle incelemeleri sonucunda kanıtlanmış. Bilim insanları yeni bilgiler ışığında Alzheimer hastalığının ilk belirtilerin ortaya çıkmasından on yıl kadar önce teşhis edilebilmesini umuyorlar.


Ülkemizde halen sürmekte olan yaz saati-kış saati uygulamasını ve ilgili tartışmaları da göz önüne alarak, zamanın tanımı ve ölçümü ile aydınlık saatlerin yıl içerisinde nasıl değiştiğini gösteren bilimsel temeli tekrarlamanın vakitli olduğu düşüncesindeyim. Böylelikle, gereksiz bir inatlaşmaya dönme eğilimi gösteren sürtüşmelerin de önüne geçmiş olunabilir. Pratikte zaman, dünyanın kendi ekseni etrafında dönüş süresi olan 1 gün = 24 saat olduğu temelinde tanımlanır. Ancak, çoğu kez günün başlangıcı ile ilgili olmak üzere, farklı tanımlar vermek olasıdır. Bulunduğumuz noktada, gökyüzünde güneşin en yüksekte olduğu öğle saatinden ertesi günkü aynı duruma kadar geçen süreyi ölçüyorsak, buna görünür güneş zamanı deriz. Bu anda, saat yerel saatle 12:00'dir ve biz bu anda Güneş tam meridyenden geçiyor deriz. Bu anda, çevredeki cisimlerin gölgeler en kısa olacaktır. GZ ölçümlerini veren güneş saatleri, 1 günün daha küçük bölümlerini tanımlamamak için, uzunca yüzyıllar, dünyanın her tarafında kullanılmıştır. İslam'da ise, GZ daha çok, akşam namazı temel alınarak ve gün batımında saat 12:00 olarak başlatılarak kullanılmıştır. Bu ise, daha sonra ele alacağımız alaturka saat kavramının kökenidir. Aslında gün uzunluğunun yıl boyunca değişim gösterdiği, sadece, yıl boyunca alınacak ortalamasının 24 saat olduğu bilinmektedir. Her günün uzunluğunun aynı olmaması, yıl boyunca tüm günlerin 24 saat sayılacağı ortalama güneş günü tanımının da kaynağıdır(2). OZ ölçümünde yıl boyunca tüm günler 24 saat kabul edilir ve başlangıcı, her gün yeniden belirlenmez. Sürekli kullanım sırasında, yıl içindeki + ve yönlerdeki farklar zaten birbirini telafi etmektedir. Böylece her gün saatleri yeniden ayarlama gereği ortadan kalkmaktadır. Bu ise, güvenilir bir uluslararası saat/zaman ölçümünün önünü açmış, değişmeyen bir akış hızına bağlı bu süreyi duyarlı olarak verebilen mekanik saatler giderek yaygınlaşmıştır. GZ ve OZ süreleri arasındaki farkın yıl içindeki değişimine Zaman Denklemi denir ve bunun en iyi gösterimi, T=GZ-OZ farkını yıl boyunca gösteren grafiktir (Şekil 1). Grafikten, bu farkın, bir yıl süreli bir salınım gösterdiği ve GZ'nin ortalama gün olan 24 saatten olan zaman farkının, 15 Ocak civarında -15 dakika , 10 Nisan civarı +10 dk, 8 Temmuz civarında -6 dk ve 10 Kasım civarında +17 dk olduğu görülecektir. Şekil 1: Zaman Denklemi ile gösterilen farkların 1 yıl içindeki değişim grafiği. 0^m çizgisinin üstü bölge görünür zamanın ortalama güneş zamanından ilerde olduğu, altı bölgeler ise görünür zamanın ortalama güneş zamanından geride olduğu günlerdir. Yatay eksende 1 Ocak'tan 31 Aralık'a yılın günlerini gösterirken, düşey eksende zaman denklemi T=GZ-OZ değerleri verilmektedir. OZ'nın Güneş'in hareketi ile tam bir uyum içinde olmaması bir eksiklik gibi görünse de, zamanın, GZ yerine OZ temelinde ölçümünün daha pratik bir ölçü olduğu kolayca görülecektir. Tek-düze akan mekanik saatlerin yapımı çok daha kolaydır. Bir defa ayarlandıktan donra, OZ saati, bize her zaman ortalama güneş günü zamanını doğru olarak verecektir. GZ amaçlı bir güneş saatinin yapımı oldukça basit olmakla birlikte (Şekil 2) taşınabilirlik açısından pratik sayılmazlar ve bunların bulutlu havalarda veya gece vakitlerinde kullanımları tümüyle olanak dışıdır. Bu nedenle, zaman içinde, Pazar ekonomisinin gelişmesi ve yaygınlaşması nedeniyle, tüm dünyada OZ saati kullanımı yaygınlaşmış, GZ kullanımı yerine, yıl içinde her gün için zaman denklemini veren tablo veya grafik gösterimlerden yararlanma yoluna gidilmiştir. Şekil 2: Görünür Zamanı takipte kullanılabilecek bir Güneş Saati, dik üçgen şeklindeki İşaret Çubuğu ve bulunulan bölge için hesaplanmış Ayar Grafiği birlikteliğinde bu resimde verilmiştir. Çubuk gölgesinin ucu, yerel görünen zamanı gösterir. Buradaki güneş saati, Çanakkale kenti için Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Astrofizik Araştırma Merkezi araştırıcılarınca hesaplanarak, seramik bir zemin üzerine işlenmiş ve Truva filminde kullanılan efsanevi Tahta At'ın da bulunduğu İskele Meydanı'na monte edilmiştir. Sanayi Devrimi öncesinde, ortalama güneş saati temelli zaman ölçümleri, ortalama yolculuk sürelerini genellikle uzun olması nedeni ile çoğu gereksinimleri karşılıyordu. Ancak, demiryolu yolculuklarının yaygınlaşması, farklı şehirlerinin her birinin ayrı ayrı OZ saatlerine sahip olması nedeni ile sorunlar (mesela tarife çakışmalarından doğan tren kazaları, Şekil 3) giderek artmaya başladı. Trenler için ilan edilen varış ve kalkış zamanları, her tren şirketinin kendi OZ tarifelerinin ortaya çıkması nedeni ile kullanımda olan zaman ölçümünde yeni bir standardın tanımlanması gereği ortaya çıktı. Şekil 3: ABD'de saatlerin standartlaşmaması nedeni ile 1880'ler öncesinde sık sık olan tren kazalarından biri. İlk kez 1883'te ABD demiryolu şirketleri bu ülkeyi 4 zaman bölgesine ayırarak, her bir bölgedeki tüm yerleşimler için aynı OZ değerlerini kullanacaklarını ilan ettiler. Dünya Standart Zamanı tanımlamasına giden yolda en önemli adım bu girişim olmuştur. Böylece dünya, yaklaşık 15 aralıklı boylam bölgeleri boyunca 24 (360/15=24) saat bölgesine ayrıldı (Şekil 4). İngiltere'de Londra yakınlarındaki Greenwich Gözlemevi'nden geçen boylam 0 derece kabul edildi. Bu boylamın 7,5 doğusu ve 7,5 batısından oluşan 15 lik tüm bölgede Greenwich Ortalama Zamanı bölgesi olarak kabul edildi. Bu başlangıç bölgesinde saat gece yarısı 00:00 olduğunda, doğuya doğru 15 ilerlendiğinde, bunun çevresindeki +/- 7,5 derecelik bölgeye düşen tüm yerleşimlerde aynı ve saatlerin +1 saat ilerde olması, batıya doğru her 15 derecelik bölgede de 1 saat geride olması öngörüldü. Bu saat dilimleri ülke sınırları bakımından ve sosyal, ekonomik nedenlerle, her zaman 15 derecelik boylam bölgeleri adımlarıyla uyuşmadığından, her ülke kendileri için, kendilerine en iyi uyan dilimi tanımlayarak kendi Ülke veya Bölge Standart Zamanı değerlerini kabul ettiler. Böylelikle, ülke sınırları ile ilan edilen 15'er derecelik boylam hatlarının karışımından oluşan bir Dünya Saat Dilimleri haritası doğmuş oldu. Halen yaygın olarak kullanılmakta olan harita Şekil 4'te verilmektedir. Şekil 4: Tüm dünyayı kapsayan saat dilimleri (2) haritasında, farklı dilimler farklı renklerde boyanarak, ülke sınırları ile ilgili uyum ve farklılıklar vurgulanmaktadır. Bazı ülkelerin tam sat yerine yarım saatlik kaymalar kullandığı görülmektedir. Türkiye'nin 2016-2017 kışına kadar kullandığı UT +2 saat dilimi turuncu ile gösterilmiştir. Bundan sonra ülkemizde tekrar bir yaz saati uygulaması yapılamayacağından , bundan böyle yaz-kış bu yeni saati kullanmak zorunda olacağımızı öngörebiliriz. Bu arada, Osmanlı'da , namaz vakitleri Güneş'in yereldeki durumuna göre hesaplandığından(4), Ortalama Zaman yerine Güneş Zamanı veya yeni tanımlamamızla, Görünür Zaman çok daha yaygın olarak kullanılıyordu. Ancak, yukarda değinildiği üzere, günün başlangıcı, öğle vakti yerine, akşam namazını temel alan bir şekilde, her gün gün batımında saatler 12:00 olarak ayarlanıyor ve gün süresince zaman bundan sonra ilerletiliyordu. Alaturka saat kavramının kökeni, Osmanlı'da kullanılan GZ temelli ve her gün için, bulunulan koordinatlara göre değişen şekilde, her gün batımında her yerleşimin kendi gün batımına göre, 12.00'da başlatılan zamandır. Bu, aynı zamanda Ezani Saat olarak da bilinir. Ülkemizde, yerel saat yerine, her günün aynı uzunlukta (tam 24 saat) olduğu ortalama güneş günü zamanı kullanımına geçiş, 1926 yılında gerçekleştirilen uluslararası ağırlık, uzunluk ve zaman ölçü ve birimlerinin kullanılacağına dair yasanın TBMM tarafından kabulü ile olmuştur. Türkiye'nin Dünya geometrisi içinde uyduğu saat dilimi (UT+2) bu dönen dünya gösteriminde (Şekil 5) çok güzel temsil edilmektedir. Greenwhich'te saat 12:00 iken İzmit yakınlarından geçen saat diliminde saatler 14:00'ü gösterecektir. Şekil 5: Uzayda, batıdan doğuya doğru dönmekte olan bu temsili dünya gösteriminde saat dilimlerinin yerleştirilmesi. Gün-değişim çizgisi, -180 derece boylamında, karalardan geçmeyecek şekilde tanımlanmaktadır. Avrupalı saat üreticilerinin, Osmanlı pazarı için ürettikleri, çift kadranlı (birisi alafranga -Batı usulü OZ saatlerini- diğeri Alaturka -GZ yerel zamanını- ölçen saatleri hatırlayanlarımız vardır. Şu var ki, alaturka saat kadranının, bulunulan şehirde, her gün, gün batımında saat 12:00'yi gösterecek şekilde tekrar ayarlanması gereği vardı. O tarihe kadar, Osmanlı'da, alaturka saat ve Hicri Takvim(3) temel zaman ölçüsüydü. Osmanlı'nın Avrupa ülkeleri ile gittikçe artan ticari ve siyasi ilişkileri nedeni ile Tanzimat'tan beri gayrı-resmi ve 1916'da resmiyet kazanarak paralel şekilde kullanıma giren 2 farklı Miladi Takvim de yaygın olarak kullanımdaydı(5). Yaz aylarında Güneş'in daha erken doğup geç batmasından, yani Güneşin aydınlığından daha fazla süreyle yararlanabilme ve enerji tüketiminde tasarruf yapabilme amacı ile (özellikle petrol fiyatlarının hızla attığı 1970'li yıllar sonrasında ortaya çıkan enerji kullanımında tasarruf edebilmeyi hedefleyen) kimi ülkeler, kendi bölgesel dünya standart zamanı dilimlerini 1 saat ileri alarak, elektrik ve enerji kullanımında %10'lar mertebesinde tasarruf sağlama yoluna gitmeye başladılar. Böylece, Nisan-Ekim ayları arasında, saatler, kabul edilenden +1 saat ileri alınarak, erken doğan güneşin ışığından yararlanma uygulamalarını başlattılar. Türkiye'de de bu uygulama 1980'ler sonrasında sistematik olarak yaygınlaştı ve her yıl aynı şekilde (yaz aylarında UT+2'den UT+3'e geçilerek) uygulanmaya başladı. Böylece ülkemizde saatler, sadece yaz ayları döneminde, 1 saat ileri alındı (6). Bu anlamda, yaz aylarında, tüm ülkemizde B=45 DD koşulları geçerli sayıldı ve en yakın il merkezlerimiz olarak Iğdır ve Ağrı'nın coğrafi koşullarına uygun saate göre hareket etmeyi ve tan vakti aydınlığından yararlanmayı gerçekleştirmiş oluyorduk. Kış aylarında ise tan aydınlığı, Güneş halen Güney Yarıküre üzerinde olduğundan, yararlanılabilecek derecede ışık ve ısı içermez ve zaten B=45 derecenin de doğusunda olan ülkeler için bir yarar ve anlam ifade edebilir. Dolayısı ile tan aydınlanması veya ısıtmasından yararlanmak olası değildir. Kış aylarının karanlık ve soğuğunun asıl nedeni de zaten Güneş'in Güney Yarıküre üzerinde olmasıdır. Bu nedenle, 2016-17 kış aylarına kadar, Türkiye'nin saat dilimi UT+2 (Londra ve Batı Avrupa saatinden 2 saat ilerde) olarak belirlene gelmiştir. Daha sonra gelen UT+3 saat dilimi ise B=45 D boylamı temelinde düzenlenmiştir. Bu boylama en yakın il merkezimiz B=44 derece olan Iğdır'dır (aslında 45 D boylamı Türkiye sınırları ötesinde, Erivan ve Rezaiye yakınlarından, bir anlamda tümüyle ülkemiz sınırları dışından geçmektedir (Şekil 6). UT+3 saat diliminin seçilmesi ile başlanan zoraki kış saati uygulaması ile aslında kendi ülkemizden geçmeyen, ancak onun batıya olan 7,5 derece uzanımı ile Fatsa-Gaziantep hattının doğusunda kalan illerimizin bir kısmını kapsayan bir saat dilimizi seçmiş olmaktayız. Görünen o ki bu dilim Türkiye'nin sürekli saat dilimi olarak kalacaktır. Şekil 6: Türkiye'nin geleneksel (UT+2) saat dilimi ile yeni saat dilimi olarak dikte edilmeye çalışılan yeni (UT+3) saat dilimlerinin geçtiği ülke ve coğrafyaların yakın plan gösterimi. 2016 Ekim ayına kadar ülkemizin dahil olduğu saat dilimi bölgesi, ortaya yakın açık renkli banttır. Bunun temel boylamı açık renk bölge içinde bir çizgi ile gösterilmektedir. Yeni saat dilimimiz (UT+3) ise, bu dilimin UT+2'nin sağından çizilen boylamdır ve Türkiye yerine, Rusya , Ermenistan, Irak, Suudi Arabistan, Habeşistan ve Madagaskar gibi ülkeler için en uygun saat dilimidir. Özetle, halen, nüfusumuzun %80'i, halen sürmekte olan gece koşulları nedeni ile Iğdır veya Erivan çevresinde imişiz gibi, tan yeri ağarmasına saatler varken, gereksiz aydınlatma ve ısınma masraflarına girmek zorunda bırakılmaktadır. Bunun doğru dürüst ve inandırıcı bir açıklaması ise şimdiye kadar yapılmamıştır. Basında çıkan haberlere göre, sadece İstanbul ilinde, İzmit yerine Iğdır-Erivan yakınlarında geçen saat dilimi kullanarak, gerekmediği halde sarf ettiğimiz elektrik enerjisi artışı, bir önceki yılın aynı ayına göre %16 civarındadır. Bu artışı, bölgesinin gerektirdiği saat diliminde olmayan ~60 milyondan fazla nüfusumuza teşmil edersek çok büyük ve gereksiz bir israf içinde olduğumuz dışında başka bir sonuca ulaşmak ne yazık ki olası değildir. Enerji Bakanlığımız yetkililerinin, yaptıkları açıklamalarda anlaşılmaz nedenler sıralanmakta, ne yazık ki, elektrik dağıtım şirketlerine halkımızca fazladan ödenecek (aylık 100 milyon $, kış ayları içindeki -Kasım-Nisan- toplamında 400-500 milyon $ mertebesindeki fazla ödemeye(7) hiç girmedikleri görülmektedir. Ayrıca, moda deyimle, aynı yetkililerimizin, subliminal şekilde, Suudi Arabistan ile aynı boylamı kullanmanın getireceği sevap ve diğer Arap ve Afrika ülkeleri arasında kazanılacak prestiji düşündükleri ve bu uzaklaşmayı Türkiye'nin Batı'dan uzaklaştırılması projesine kendilerince anlamlı bir yatırım olarak baktıkları hissedilmekte, anlaşılmaktadır. Coğrafyanın kader olduğu ve onlardan, yaşamlarımızı iyileştirmek adına yararlanmamız gerektiği gerçeği bir yana, halkımızın hakkı olan kolaylıkları ve nimetleri kullandırtmamak, onu yıldırarak her şeye razı etmek gibi bambaşka bir sevgisizlik, bilinç lik, duyarsızlık ve hor-görü düzeyi gerektirmektedir. Yaz saati uygulamasının kış aylarında da uygulanarak sürekli duruma getirilmesi ile ülkemiz coğrafyasının büyük bölümünün gerektirdiği doğal koşullar yerine, nüfusumuzun göreli olarak epey küçük bir bölümünün yaşadığı en doğu bölgemize kısmen uygun ancak sınırlarımız dışından geçen, hatta, Ermenistan ve Azerbaycan'ın ortalama koşullarına en uygun bir uygulamaya geçilmiş olmaktadır(8). Böylelikle, Enerji Bakanlığımızca, artık tüm ülkemiz için, B=30 +/- 7,5 (İzmit merkezli 15 derecelik alan) boylam değeri yerine B=45 +/- 7,5 (Erivan-Riyaziye civarı merkezli 15 derecelik alan) boylamı temel alınarak tüm ülkenin saati UT+3 kabul edilmiştir. Artık herkes, Türkiye dışındaki bir boylam temelinde, Ermenistan, Azerbaycan, Suudi Arabistan gibi ülke ve bu ülke kentlerinin yerel zamanı koşullarına göre, uyanma, okula ve işe gitme hazırlıkları için gereksiz yere 1 saat veya daha fazla erken kalkmakta, kara kışın karanlık ve soğuğu ile mücadele mesaisine başlamaktadır. Bu ise, sosyal medyada ve halk arasında, ya, "kimi bölgelerde paralarını yeteri etkinlikte toplayamayan veya istedikleri zamları alamayan elektrik dağıtım şirketlerine bir telafi kıyağı", ya da "hali hazır yönetimimize hakim olan Araplar'a karşılıksız hayranlık ve aşırı sempati duyma/gösterme tutkusunun yeni bir tezahürü" olarak yorumlanmaktadır. Karanlık ve soğukla mücadele için, özellikle İstanbul, İzmir, Ankara gibi büyük kentlerimizde, genellikle önemli bir yüzde oranı doğal gazdan üretilen, pahalı ve dolar temelinde ithale dayalı elektrik enerjisi dışında fazla seçeneği de yoktur. Böylece, elektrik dağıtım şirketlerine gereksiz yere ek kazançlar (kış ayları toplamında 400-500 milyon dolar eşiti) sağlanmaktadır(7). Pahalı şekilde dövizle satın aldığımız petrol ve doğal gazdan, gerekmediği halde fazladan elektrik tüketimine neden olan bu uygulama ile zor emeklerle kazandığımız dövizlerimizi, bir anlamda bu ürünleri satın aldığımız ülkelere hediye etmekteyiz. Bizler adına buna karar verenlerin gerçek niyetlerini ve çıkarlarını ise hiçbir zaman bilemeyeceğiz. Ancak, Doğaya ters olarak, koşulları ters yönde zorlamanın bir bedeli olduğunu hep birlikte kısa süre içinde göreceğimiz kesindir. (Zaten buna benzer bir uygulama 1983-84 yıllarında yürütülmeye çalışılmış, ancak, yoğun tepkiler üzerine, 15 ay sonra kaldırılmıştır.) Çünkü bazı insanları ve kendinizi kandırsanız bile O'nu kandıramazsınız. (1) Yeryüzünün kendi çevresinde dönüşünün sabit bir değer (mesela tam 24 saat) olmamasının nedeni, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesi üzerindeki hareket hızının sabit olmaması ve dönme ekseninin 23,5 derece eğik olmasıdır. Bu etkilerin toplamı her gün +/-25 saniye civarındadır(2). Ancak, bu etkilerin toplamlı olması, T=GZ-OZ farkının, toplamlı olarak, 24 saatten 17 dakikaya kadar artmasına ve 15 dakikaya kadar azalmasına neden olmaktadır (Şekil 1'e bakınız). (2)The Cosmic Perspective, J.Bennet et al., 3. Baskı, s.90-94, 2004. (3)Bilindiği gibi, Hicri Takvim, Miladi 15 Temmuz 622 tarihinde Hz Muhammed'in Mekke'den Medine'ye göç tarihini başlangıç alacak şekilde Hicret'in 17. Yılında Hz Ömer zamanında resmi kullanıma girmiştir (9). (4)Towards a Unified World Islamic Calendar, M.Ilyas ve Z.Ismail , Univ.of Science Malaysia, 1992 (1413H). (5)Bu takvimler, bugünkü uluslararası takvimin de temeli olan Julyen/Gregoryan -Vasati- Takvim ve Julyen/Ortodoks -Rumi- Takvim'dir. Bunlardan ilki, Papa III. Gregory tarafından 1582'de, İlkbahar Ilım Noktasının (21 Mart'taki bahar başlangıcının) Jul Sezar'ın 365 günlük Roma takvimini tanımladığı MÖ 46 yılından beri, 10 gün kadar geride kalışının 1582'de düzeltilmesi ile ortaya çıkmış ve yavaş yavaş tüm dünyada kabul edilmiştir. Rumi Takvim ise, bu ve diğer bazı düzeltmeler yapılmadan sürdürülen takvim olup, yılbaşının 1 Mart olması ile de Gregoryen takvimden farklıdır (9). (6) Ülkemizde saatleri ileri alma uygulamaları sistematik olarak 1973'te başlamıştır Bu tarihte yaz aylarında +1 saat olarak sürdürülen uygulama, 31 Temmuz 1983'de 2 saate çıkarılmış ve ülkemiz yaz aylarında UT+4 dilimine geçmiştir. Bu uygulama, yoğun itirazlar sonrası 1 Kasım 1984'te sona erdirilmiştir. Bu tarihten sonraki 32 yılda (2016 Ekimine dek), her yıl yaz aylarında UT+3 dilimine geçilmiş ve yaz sonunda , tekrar UT+2 dilimine, yani İzmit'ten geçen 30 derece doğu boylamı saati uygulamasına dönülmüştür. İlk kez 2016 Kasım ayından başlayarak, UT+3 dilimi (45derece doğu boylamı) ülke saat dilimi olarak ilan edilmiş olmaktadır. 2017 yaz aylarında yeni bir ileri saat uygulaması yapılması ve UT+4 saatine geçilmesi durumunda saatlerimiz Iran'ın saatlerinden de ilerde hale gelecektir Çünkü İran UT+3,5 saat dilimini kullanmaktadır. (7) Kaba bir israf hesabını şu şekilde yapabiliriz. Yıllık 10bin $'lık milli gelirimiz temelinde, kişi başı ortalama aylık milli gelirimiz 830 $ alınabilir. Soğuk kış aylarındaki ısınma ve aydınlanma masraflarımızın, ortalamada, bunun %20'sinden daha azı olmayacağını düşünebiliriz. Bu durumda aylık ortalama ısınma ve aydınlanma masrafımız, kişi başı 160$ mertebesinde olacaktır. Bunun %16'sı mertebesinde artış, kişi başı 26$ civarında olacaktır. Daha tutumlu bir hesapla bunu 20$ kabul edelim. Fazladan aydınlanma-ısınma masraflarımız, tüm nüfusumuzu değil onun 50 milyonluk bölümünü etkiliyor varsayalım. O zaman, aylık israf faturamızın 100 milyon $ mertebesinde olacağını, kış ayları boyunca bunun 400 milyon $ mertebesine ulaşacağını tahmin edebiliriz. Yaz Saatinin gerekmediği halde kışın da uygulamanın ülkemize zararı bu mertebededir. (8) UT+3 saat diliminin uygun ve kullanımda olduğu diğer ülkeler arasında, Suudi Arabistan, Kuveyt, Yemen, Ürdün, Irak, Suriye, Rusya'nın Moskova dahil, ilk saat dilimi bölgesi yanında, daha da güneyde, Habeşistan, Somali, Tanzanya ve Madagaskar, Kafkasya ülkeleri bulunmaktadır. Teşekkür: Bu yazımızda Takvimler ve Zamanın Ölçümü alanında, Dr. Yusuf Gürsey'in bu konuda sürdürmekte olduğu blog'dan yararlanılmıştır . Kendisine müteşekkirim.


Kimyada kolligatif özellikler diye bilinen bir kavram vardır. Bu kavram çözeltilerle ilgilidir ve saf çözücünün belli özelliklerinin içerisinde çözünen madde ile birlikte nasıl değiştiğini belirler. Bunu şöyle açıklamaya çalışayım; su 100 derecede kaynar. Eğer suya bir miktar tuz atarsanız suyun kaynama noktası 100 derecenin üzerine çıkar. Suyun kaynama noktasının ne kadar yükseleceği, içerisine atacağınız tuz miktarına göre değişir. Suyun içindeki tuz oranı arttıkça, kaynama noktası o kadar yükselecektir. Günlük hayattan başka bir alıntı olsun ve yine tuz örneğinden gidelim. Soğuk ve karlı havalarda belediyenin ilk yaptığı şey, yollara tuz dökmektir. Bunu yapmalarının bir nedeni vardır. Nasıl tuzlu suyun kaynama noktası 100 derecenin üzerine çıkıyor ise, donma noktası da sıfır derecenin altına düşer. Aynı prensiple, suyun donma noktası düşüşü, suya atılan tuz miktarına bağlıdır. Tuz örneği hepimize tanıdık olduğu için güzel bir örnektir ama tuz yerine şeker kullansaydık da suyun kaynama noktasını yükseltir, donma noktasını düşürebilirdik. Donma noktası üzerinden gidelim... Kolligatif özellikler maddenin cinsine bağlı değildir. Maddenin miktarı ile ilgilidir. Suyun kaynama noktasının ne kadar yükseldiği veya donma noktasının ne kadar düştüğü, içine atacağınız maddenin miktarına bağlıdır. Bu kavram kimyada molalite miktar birimi ile açıklanır. Burada m; molalite, Kf; molal donma sabiti ve T = 'dır. Molal donma sabiti adı üzerinde sabit bir değerdir ve her çözücünün kendine ait bir Kf değeri vardır (Su için bu değer 1.86 oC /m'dir). O halde artık kantitatif bir örnek verebiliriz. 100 mililitre suya 29 gram tuz atarsam kaç derecede donar? Öncelikle bu çözeltinin molalitesini hesaplamalıyız. Çözünenin molüne ihtiyacımız var. Tuzun molekül ağırlığı 58,5 g/mol'dür. Mol = kütle / molekül ağırlığı formülünden; mol = 29 / 58,5 = yaklaşık 0, 5 mol diyelim. Şimdi molalite formülüne geçiyoruz. Molalite hesabı için tuzun molü / suyun kilogramı = 0,5 / 0,1 = 5 molal olarak hesapladık. T = Kf x m formülünde, Kf yerine suyun molal donma sabiti değeri olan 1.86'yı ve m yerine 5'i yazalım; T = 1,86 x 5 = 9.3; yani donma noktası 9.3 derece düşecek. Suyun donma noktası sıfır derece olduğuna göre, yukarıda belirttiğimiz miktardaki bir tuzlu suyun donma noktası -9.3 derece olacaktır. Kış için üretilen cam suları da aynı bu prensip ile çalışır. Suyun içerisinde etilen glikol, metanol, propil alkol veya benzeri bir madde bulunur ve saf suyun donma noktasını düşürür. Buna ilaveten cam sularına deterjan katkılı madde de eklenir. Böylece çamur, böcek kalıntısı gibi kirlerin kolay temizlenebilmesi sağlanır. Cam sularının fiyat farkı, suyun içerisine katılan maddelerin miktarıyla değişir. Su-madde oranı eğer çok düşük ise donma noktasını çok az düşürecektir, ancak maliyeti ucuz olduğu için satış fiyatı da uygun olacaktır. Daha ılıman iklimlerde yaşayanlar için bu tür ucuz cam suları kullanılabilir, ancak satın alınacağı zaman etiketini okumakta fayda vardır. Çünkü bu tür ürünlerin etiketinde hangi sıcaklığa kadar donmadığı belirtilmektedir. Aslına bakarsanız nanoteknoloji eklenmiş cam suları dahi mevcuttur ki bu tür cam suları kullandığınızda yağmur suyunu veya kirleri camda tutmama özelliği gösterirler. Ayrıca cam sularına parfüm ilavesi de yapılabilmekte ve camınıza püskürttüğünüzde arabanıza hoş bir koku katkısı da sağlayabilmektedir. Böyle bakıldığında kışlık cam suyumuzu kendimiz de kolaylıkla yapabiliriz gibi görünüyor. Ancak bunun için saf su kullanmamız çok önemli. Çünkü musluk suyu püskürtme mekanizmalarını tıkayabiliyor. Saf suyu bulabildiysek, artık içine saf alkol ekleyebiliriz. Ancak saf alkolü eskisi gibi eczanelerden kolaylıkla satın alamıyoruz. Bu sebeple imalatımız bu noktada kısıtlanıyor. Konsantre cam sularını yaz aylarında veya sert soğukların olmadığı mevsimlerde sulandırarak kullanabilirsiniz. Ayrıca hoşunuza giden bir kokuyu da cam suyunuza ilave ederek kendi parfümlü cam suyunuzu yaratabilirsiniz. Normal suyunuza bir miktar deterjan ekleyerek temizleyici özellikte bir cam suyuna sahip olabilirsiniz. Bu camlarınızı yağlı kirlerden kolayca temizlemenizi sağlayacaktır. Sıcaklığın sıfırın altına düştüğü kışları yaşayan Ankara, Sivas, Erzurum gibi bir şehirdeyseniz, fiyatına takılmayın, donma noktası düşürücülüğü bakımından en iyisini alın tavsiyesi yerindedir. İçinde bulunduğumuz aylarda bir sabah kalkıp pencereden baktığınızda buzlu, karlı veya çok soğuk bir havaya uyanmanız sürpriz olmayacak. Atılım Üniversitesi genel kimya laboratuarında konu ile ilgili anlattığım kendi örneklerimden derlenmiştir.


2015 yılı Nobel Kimya Ödülü'ne DNA Onarımı alanındaki araştırmaları nedeniyle DNA Francis Crick Enstitüsü ve Clare Hall Laboratuvarı öğretim üyesi Profesör Thomas Lindhal, Duke Üniversitesi Tıp Fakultesi ve Howard Huges Tıp Enstitüsü öğretim üyesi Profesör Paul Modrich ile North Carolina Üniversitesi öğretim üyesi Profesör Aziz Sancar layık görülmüştür (Şekil-1a ve 1b). Profesör Aziz Sancar DNA onarımında nukleotid kesip-çıkarma mekanizmasını tanımlayarak bu konuda önemli buluşlara imza atan çok değerli bir Türk bilim insanıdır. DNA onarımı mekanizmaları alanında yapılan bu buluşlar kanserin patolojisinin daha iyi anlaşılması ve yeni tedaviler geliştirilmesi açısından çok önemlidir. Günümüzde kanser, hücrelerimizin görevlerini, büyüme ve bölünmelerini kontrol eden genlerdeki değişiklikler sonucu ortaya çıkan bir hastalık olarak kabul edilmektedir. Kanser hastalığına yol açan genetik değişiklikler aileden, anne ve babadan alınan genlerle bir araya gelerek gelişebileceği gibi yaşam boyunca ortaya çıkan istenmeyen gen değişiklikleri sonucu da olabilmektedir. Kanser gelişiminde normal hücre biyolojisinde yer alan büyüme, bölünme, çoğalma, olgunlaşma ve ölüm süreçlerindeki değişikliklerin çok önemli rolleri bulunmaktadır. Örneğin, tütünün içinde bulunan katrandaki 4500'den fazla kansere yol açan kimyasal madde , radyasyon, ve güneş ışığı gibi çevresel faktörler hücre biyolojisinde istenmeyen etkilere neden olabilmektedirler. Son yıllardaki araştırmalar, bir hastada ortaya çıkan kanserin başka bir bireydeki aynı tür kanser ile genetik değişiklikler yönünden farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. Hatta aynı tümör dokusu içinde bile çok farklı hücrelerin farklı genetik kombinasyonları taşımasının mümkün olduğu gösterilmiştir. Bu bulgular kanser dokusundaki hücrelerin farklılıklarını , tanı ve tedavi zorluklarını gündeme getirmesi yönünden çok önemlidir. Kansere yol açan genler genelde üç temel grupta toplanmaktadır; proto-onkogenler, tümör supresör genler ve DNA tamiri genleri. Bu genlere driver= olayı idare eden genler adı da verilmektedir. Proto-onkogenler normal hücre büyümesi, hücre bölünmesi ve hücre-içi sinyallerden sorumludurlar. Ancak, bu genler değişik etkiler altında olumsuz yönde değişecek olurlarsa onkogen = kanser geni özelliği kazanırlar ve sonuçta hücrelerin büyümeleri ile yaşam süreçleri düzensiz bir sürece geçerler. Kontrolsüz büyüme, çoğalma, farklılaşma ve matürasyon sürecinin bloklanması ile yaşam sürelerinin uzaması ve yayılma sonucu hücrelerinin oluşturduğu doku kanser niteliği kazanmaktadır (Tablo 1). Tümör supresör genler (p53 gibi) de hücrelerin büyüme ve bölünmelerini kontrol eder. Tümör supresör genlerde meydana gelebilecek değişiklikler, bu genlerin onkogenler üzerindeki supresör etkilerinin ortadan kalkmasına yol açar. Ayrıca, zedelenmiş veya zarar görmüş DNA'nın tamirinde rol oynayan DNA onarım genlerindeki mutasyonlar da diğer genlerde yeni mutasyonların ortaya çıkmasına neden olabilirler. Hücre her bölünmesinde genomik bilgiyi taşıyan DNA'yı kopyalayarak iki katına çıkarır. DNA'nın kopyalanmasına 'replikasyon' denir ve bu kopyalama işlemi karmaşık enzimatik reaksiyonları içerir ve hücre yaşamı için genomik DNA'nın doğru bir şekilde kopyalanması çok önemlidir. Çift sarmal yapıda olan DNA sentez esnasında, replikasyon çatalı denilen belli bölgelerden açılır ve atasal ipliğe eşlenik yeni tamamlayıcı yeni iplik sentezlenir. Fosfatlanmış şeker moleküllerinden oluşan dış iskelete bağlı bulunan ve dört farklı deoksirobonukleoik asit bazlarından oluşan her bir DNA ipliği eşlenik ipliği ile bazlar arasındaki hidrojen bağları kurarak çift sarmal yapıyı oluşturmaktadır (Şekil 2). DNA'nın üç boyutlu polimer yapısı 1953 yılında Watson ve Crick tarafından belirlenmiştir. Watson ve Crick'in DNA modelindeki ana nokta çift sarmal yapısındaki baz eşleşmelerinde A'nın T ile ve G 'nin C ile hidrojen bağları kurmasıdır. Yeni sentezlenen DNA ipliğine deoksiribonukleozid trifosfatlar eklenmesi DNA polimeraz enzimi tarafından gerçekleşir. Mutasyon oranı hesapları, DNA polimeraz enziminin hata frekansını 109-1010 baz eklenmesinde bir yanlış baz olarak saptamaktadır. Mutasyon sıklığının bu kadar düşük olmasının sebepleri; 1) yanlış eşleşen bazlar arasında serbest enerji değişikliğinin doğru baz eşleşmesini destekleyecek ölçüde fazla olması, 2) DNA polimerazın doğru baz konformasyonunu ayırt edebilecek yapısı ve 3) DNA polimerazın yanlış eklediği baz'ı düzeltme aktivitesidir. Mutasyonlar, replikasyon nedeniyle eklenmiş yanlış baz'lar yanı sıra hidrolitik reaksiyonlar, metilasyonlar, oksidatif solunumunun ve çevresel toksinleri içeren redoks döngüsel olaylarının ürünü reaktif oksijen bileşikleri ile de DNA hasarı oluşur. Reaktif oksijen bileşikleri enflamasyon alanlarında bağışıklık sistem hücreleri tarafından da üretilir. Endojen nedenler ile oluşan oksidayon ile DNA hasarı oranı hücre başına yaklaşık 10.000 olarak saptanmıştır. Reaktif oksijen türleri DNA'da baz kaybına, yanlış eşleşmeye veya iplik kırıklarına yol açabilir. Bu hasarların içinde en az oluşanı ama en zor onarılanı çift iplik kırıklarıdır. Çevresel DNA hasar ajanlarından en önemlisi ise ultraviyole ışınlarıdır . Ozon tabakası güneş UV spektrumunun en zararlı kısmını absorbe eder ancak kuvvetli güneş ışığına bir saat maruz kalan her hücrede ozon tabakasından geçen UV-A ve UV-B yaklaşık 100.000 lezyon oluşmasına sebep olur. İyonize radyasyon da değişik formlarda DNA hasarı oluşturabilir. Bazı IR doğal bulunan radyoaktif bileşiklerden kaynaklanır. Örneğin uranyum radyoaktif radon gazı oluşturarak akciğer kanseri riskinin artmasına yol açmaktadır. Günümüzde kansere sebep olan en önemli çevresel etkenler birisi de sigaradır. Aflatoksin içeren besinler, özellikle şarkuteri ürünlerinde koruyucu olarak kullanılan nitritler, türevleri ve aşırı pişirilmiş et ile açığa çıkan kimyasallar DNA hasarına yol açan diğer önemli dış etkenler arasında sayılabilir. DNA'da oluşan hasarlar DNA onarım mekanizmaları ile düzeltilir. DNA onarımında görev alan altı farklı temel mekanizma bilinmektedir: DNA hasarı DNA sentezi olmadan veya DNA sentezi sırasında farklı yolaklar ile gerçekleşmektedir. Öncelikle mikroorganizmalarda tanımlanmış olan DNA onarım mekanizmaları tüm canlılarda bulunmakta olup, rol oynayan proteinler çok sayıda olup, tüm canlılarda benzerlik göstermektedir (Şekil 3 ve Tablo 2). Bu yolaklarda kendilerine özel çok sayıda protein veya yolaklar arası karşılıklı konuşmayı sağlayan ortak proteinler içermektedir (Tablo 2). - DNA sentezi olmadan DNA hasarını onaran yolaklar: - Direk onarım yolu - Baz kesip çıkartma yolağı - Nukleotid kesip çıkartma yolağı - Non-homolog rekombinasyon ile onarım. Hata yapmaya eğilimli olan NHEJ onarımı çoğalmayan sessiz durumdaki hücrelerde tek iplik kırıklarını düzeltir. - DNA sentezi sırasında DNA hasarını onaran yolaklar: - Yanlış eşleşme onarımı mekanizması - Homolog rekombinasyonla onarım çoğalan hücrelerde DNA sentezi sırasında eşlenik ipliği kullanarak iplik kırıklarını doğru bir şekilde onarır. DNA'da oluşan çapraz bağların onarılması da HR yolağı ile olmakla birlikte çapraz bağ lezyonlarının tanınıp açılması için FANC proteinlerinin bulunduğu FANC yolağı ile gerçekleşir. Embriyonik kök hücrelerde hata olasılığı diğer hücrelere göre 100 kat daha az gözlenmektedir. Embriyonik kök hücrelerdeki fazla replikasyon stresine rağmen daha az DNA hasarı görülmesinin sebebi bu hücrelerde özelleşmiş DNA onarım mekanizmaları yanısıra, genotoksik ajanları nötralize edebilen antioksidatif, antialkilleyici enzimler ve de genotoksik ajanları hücre dışına atabilen yüksek miktarda hücresel pompa sistemleri bulunmasıdır. 2015 yılı Nobel Kimya ödülü DNA onarım mekanizmalarında yaptıkları buluşlar nedeni ile üç bilim insanı arasında paylaşıldı. Halen İngiltere Francis Crick Enstitüsü'nde araştırmalarını sürdürmekte olan İsveç asıllı Thomas Lindahl baz kesip çıkarma ile onarım mekanizmasındaki enzimleri bulmuştur. BER sistemi oksidasyon, alkillenme, amin, purin veya pirimidin kayıplarına bağlı baz lezyonlarının tamirini yapar. BER onarımı baz lezyonunu tanıyan DNA glikozilaz enzimi ile başlar. Farklı baz hasarlarını tanıyan farklı DNA glikozilaz enzimleri vardır. Uygun DNA glkozilaz enzimi ile tanınan hasarlı baz ortamdan uzaklaştırılarak XRCC1 gibi bir dizi BER proteinleri ile hasar onarılır (bkz. Tablo 2). BER mekanizması DNA'da torsiyona yol açmayan baz lezyonları yanı sıra tek iplik kırıklarının onarımında da rol oynar. BER mekanizması olmadan herhangi bir organizmanın yaşamı mümkün değildir. Amerika Birleşik Devletleri Howard Hughes Tıp Enstitüsü'nden Paul Modrich hücre çoğalırken DNA replikasyonu sırasında nasıl yanlış eşleşmeler olabileceğini ve bu yanlış eşleşmelerin onarılmasında rol oynayan enzimleri bulmuştur. Replikasyondan hemen sonra yeni sentezlenen ipliğin üzerinde prokaryotkarda metil işaretlerinin olmaması, ökaryotlarda ise geçici çentiklerin olması sayesinde yanlış eşleşen ipliği tanıyan enzimlerce DNA hasarı düzeltilir. Yanlış eşleşme onarım sisteminde; hMSH2 ve hMSH6'nın oluşturduğu heterodimer protein hMutS ile yanlış eşleşen bölüm tanınır. Daha sonra hMLH1 ve hPMS2'nin oluşturduğu diğer bir heterodimer protein hMutL ATP'ye bağımlı bir şekilde aktivite göstererek yanlış eşleşen bölgeye bağlanır. Bu bağlanma hMutS'nin yapısal değişimine yol açar ve hMutS DNA üzerine kenetlenerek MutL kompleksini (insanda MLH1 ve hPMS2 proteinlerinden oluşur) DNA üzerine çağırır. MutL kompleksi DNA replikasyon enzimi DNA polimerazın ve ona yardımcı PCNA proteinin DNA üzerinden düşmesine sebep olarak DNA çoğalmasını durdurur. Daha sonra, yeni sentezlenen yanlış DNA ipliği ekzonukleaz (EXO1) enzimi ile yıkılır. Amerika Birleşik Devletleri North Carolina Üniversitesi Biyokimya ve Biyofizik anabilim dalı öğretim üyesi Türk bilim insanı Prof. Dr. Aziz Sancar ise UV ve diğer mutajenler ile olan DNA hasarları üzerine E. coli bakterisinde yaptığı çalışmalarında nukleotid kesip çıkarma mekanizmasını tanımlamıştır. Daha sonra bu mekanizmada rol oynayan enzimleri kodlayan genlerdeki mutasyonların kansere yatkınlığı artırdığı gösterilmiştir. DNA kopyalanması ve gen ifadesi esnasında oluşan torsiyonel lezyonlarını düzelten global NER ve transkipsiyonel NER yolakları olarak tanımlanmış farklı yolaklar mevcuttur. Global NER sisteminde; E.coli'de UvrA ve B eukaryotlarda XPA, XP-C ve 28B proteinleri DNA'da oluşan hasar sonucu baz eşleşmemesine bağlı balonlaşmayı ve DNA torsiyonunu tanır. XP-C'nin hasarlı bölgeye bağlanması TFIIH bölgeye getirerek 25 nukleotidlik bir çift iplik açılmasını sağlar. Tek iplik bağlayıcı proteinler olan RPA'lar ile açılan ipliğin tekrar kapanmaması sağlanır. XP-F, ERCC1 ile heterodimer yapar ve XP-G endonukleazı ile birlikte hasarlı ipliği keser. Oluşan 24-32 baz uzunluğundaki tek iplik boşluğu DNA polimeraz ile eşlenik ipliğine göre sentezlenir ve ligaz ile uçlar yapıştırılır (Şekil 3). Farelerde in vivo ve laboratuvar ortamında in vitro yapılan çalışmalarda biyolojik ritim ve bazı besinlerin DNA onarım yolaklarındaki bazı proteinler üzerine etkileri gösterilmiştir. Yine Aziz Sancar ve arkadaşları NER yolağınının önemli bileşenlerinden XPA proteininin farelerde saat 16:00-17:00 civarında arttığını, sabahları ise düşük düzeylerde olduğunu saptamışlar ve fareler sabah 5:00-9:00 arası UV maruz bırakıldığında akşam üstüne göre daha fazla invazif karsinom geliştiğini gözlemlemişlerdir. Ahududu XPA dahil bazı NER proteinlerini; enginar, deve dikeni, zerdeçal direk onarımda rol oynayan metil-guanin-DNA metil transferaz enzimini; yaban mersini, kahve, ayçiçeği çekirdeği, enginar tek iplik kırıklarına tanıyan PARP'ı; kahve, kızılcık, havuç yanlış eşleşmeyi düzelten onarım mekanizma proteinlerinden PMS2'yi; zeytin ve metaboliği kafeik asid, çukolatadaki proanthocyanidin'ler PARP ve PMS2'yi artırmaktadır. Yeşil çaydaki epigalocatechin-3-gallate MGMT ve MLH1'yı; Soya'daki Genistein de MGMT'yi artırmaktadır. Lipid peroksidasyon bileşikleri, arsenik, kadmiyum, safra asidi, ve oksidatif strese yol açan gama irradyasyon, benzo pyrene ve nikel gibi diğer bir çok karsinojen ise çeşitli DNA onarım mekanizması proteinlerini baskılamaktadır. DNA onarım mekanizması ile düzeltilemeyen hataların hücrelerde birikimi kanser veya yaşlanma ile sonuçlanır (Şekil 4). DNA yanlış eşleşme onarım mekanizmasında rol oynayan enzimleri kodlayan genlerdeki (MLH1, MSH2, PMS2 ve MSH6) mutasyonlar kalıtsal non-polipozis kolorektal kansere; NER sisteminde rol oynayan enzimleri kodlayan genlerdeki mutasyonlar Kseroderma pigmentozum denilen ultraviyoleye aşırı hassasiyeti olan, deri kanserine ve santral sinir sistemi kanserlerine yatkınlıkla seyreden hastalıklara yol açmaktadır. Çift iplik kırıkları sonucu aktiflenen ve DNA hasar cevabını başlatan ATM proteininde mutasyon sonucu Ataxia Telenjiaktezi hastalığı gelişmektedir. Ataxia Telenjiektazi hastalığında lösemi, lenfoma ve meme kanseri riski yüksektir. DNA'da oluşan çapraz bağları tanıyıp, çift iplik kırığı oluşturarak homolog rekombinasyon ile onarmak için gerekli olan FANC proteinlerinde mutasyonlar sonucu kemik iliği yetmezliği, lösemi ve baş-boyun kanserleri gibi solid tümörlerle sonuçlanan Fanconi anemisi kalıtsal hastalığı oluşur. Homolog rekombinasyonda rol oynayan BRCA1 ve BRCA2 mutasyonları kalıtsal meme ve yumurtalık kanserlerine yol açmaktadır. Mutasyonlara ilaveten, DNA dizisini bozmayan ama gen ifadesini değiştiren epigenetik modifikasyonlar ile de DNA onarım sistemlerinin fonksiyonu bozularak kanser oluşabilmektedir. Özellikle direk onarımda rol oynayan metil-guanin-DNA metil transferaz genindeki epigenetik değişimler ile fonksiyon kaybı akciğer, beyin ve mide gibi çeşitli kanser olgularında saptanmaktadır. Normal hücrenin korunması için çok önemli olan DNA onarım mekanizmaları kanser geliştikten kanser hücrelerine avantaj sağlayabilmekte ve, kemoterapiye veya radyoterapiye direnç gelişmesine sebep olabilmektedir. Örneğin, kemoterapide kullanılan Temozolomid gibi alkilleyici ajanların kanser hücrelerinde oluşturduğu baz hasarlarını MGMT onararak iplik kırılmalarını önler ve dirence yol açar. Melanoma, pankreatik karsinoma ve glioma gibi tedaviye dirençli kanserlerde artmış MGMT düzeyleri saptanmıştır. Prokarbazin gibi bazları metilleyen kemoterapi ajanları ise yanlış eşleşmelere yol açarak DNA hasarına yol açtığı için MMR sistemi ile onarılır. MMR yeni sentezlenen DNA'yı hedeflediğinden ve metilleyici ajan ile oluşan hasar ise eski DNA'da olduğundan MMR aktivasyonu metillenmiş bazı onaramaz ve hücre sürekli MMR aktivasyon kısır döngüsüne girer. Bu kısır döngü ise programlı hücre ölümünün devreye girmesine yol açar. Dolayısıyla metilleyici kemoterapik ajanın etkili olabilmesi için sağlam bir MMR sistemine ihtiyaç vardır. Dolayısı ile, MMR fonksiyon kaybının olduğu kanserler bu tip kemoterapötik ajanlara dirençli olabilmektedir. BER sisteminin major AP endonukleazı APEX1'in artmış ifadesi de yumurtalık , prostat kanserleri, osteosarkom gibi çeşitli kanserlerde kemoterapötik dirence sebep olmaktadır. Cisplatin gibi platinyum tabanlı bileşiklerin oluşturduğu DNA lezyonları ise NER sistemi ile onarılmaktadır. ERCC1 ve XPF artmış gen ifadeleri cisplatine dirençli yumurtalık kanserlerinde saptanmıştır. Bu dirençli hücrelerde ERCC1 ve XPF gen susturma çalışmaları cisplatin duyarlılığın geri kazanıldığını göstermiştir. DNA hasar ve onarımının kanser gelişimi üzerine etkilerini araştıran çalışmalar daha iyi kanser tedavi ilaçları geliştirmek ve kansere karşı önlemler almak için çok önemlidir. Örneğin sadece sigara DNA hasar kaynaklarından uzak durmak kanser insidansını azaltabilmeltedir. DNA onarımını artırmak veya en azından onarımı azaltan dış faktörlerden sakınmak da kanseri önlemek için faydalı olabilir. DNA hasarını yol açan faktörler hakkındaki bilgi birikimi oldukça fazla olmasına rağmen DNA onarımını artıran faktörler hakkındaki bilgiler henüz çok fazla değildir. DNA onarım mekanizmaları ile genom kararlılığı ve hücre döngüsü arasındaki ilişki de henüz tam olarak aydınlatılmamıştır. Ayrıca, kanser hücrelerinin kompanse edici DNA onarım sistemleri ile kemoterapotik ajanlar etkisiz kalabilmektedir. DNA onarımı ve genom kararlılığı arasındaki mekanistik ilişkiler ile ilgili bilgi birikiminin artmasıyla kanserde yeni tedavi hedeflerinin geliştirilmesi mümkün olacaktır. Örneğin, DNA onarım inhibitörlerinin kliniğe girmesi ile kemoterapi ajanlarının etkinliği artabilecektir. Bu ajanların sadece tümor hücrelerini hedeflemesi, DNA onarım inhibisyonundan kaynaklanacak toksik yan etkilerin azaltılması için önemlidir. - Ames, BN., Shigenaga, MK., Hagen, TM. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging. Proc Natl Acad Sci U S A, 90 (17): 7915-7922, 1993. - Bernstein, H., Crowley-Skillicorn, C., Bernstein, C., Payne, CM., Dvorak, K., Garewal, H. Dietary Compouns That Enhance DNA Repair and their Relevance to Cancer and Aging. In: BR Landseer New Research on DNA Repair. New York: Nova Science Publishers, Inc; 99-113, 2007. - Friedberg, EC. How nucleotide excision repair protects against cancer. Nat Rev. Cancer1: 22-33, 2001 - Helleday, T., Petermann, E., Lundin, C., Hodgson, B., Sharma, RA. DNA repair pathways as targets for cancer therapy. Nat Rev. Cancer, 8: 193-204, 2008. - Lindahl, T. DNA glycosylases, endonucleases for apurinic/apyrimidinic sites, and base excision-repair. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol. 22:135-192, 1979. - Su, SS., Modrich, P. "Escherichia coli mutS-encoded protein binds to mismatched DNA base pairs.".Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PNAS. 83 (14): 5057 5061, 1986. - Sancar, A. Mechanisms of DNA excision repair. 23; 266 (5193):1954-1956, 1994. - Sancar, A.,Lindsey-Boltz, LA., Gaddameedhi, S., Selby, CP., Ye, R., Chiou, YY., Kemp, MG., Hu, J., Lee, JH., Ozturk, N. Circadian clock, cancer, and chemotherapy. 54(2):110-123, 2015. - http://dnapittcrew.upmc.com/db/orthologs.php - http://sciencepark.mdanderson.org/labs/wood/fna_repair_genes.html - DeVita, Jr. V, Lawrence, TS., Rosenberg, SA. Primer of the Molecular Biology of Cancer, in Cancer Principles and Practice of Oncology.Wolters Kluwer ed, ŞEKİL - 1. a) Prof.Dr.Aziz Sancar İsveç'in başkenti Stockholm'de düzenlenen törende 2015 Nobel Kimya Ödülü'nü İsveç Kralı XVI. Carl Gustaf'ın elinden alırken (10 Aralık 2015). b) PTT tarafından hazırlanan ve satışa sunulan 2015 Nobel Kimya Ödülü Prof.Dr.Aziz Sancar konulu Anma Pulu.


Nature dergisi, 2019 yılında yayınladığı makaleler arasından en dikkat çekici olanlarını belirledi. İşte mitokondriden Venüs'e uzanan o çalışmalar. Balıkta bulunan mikro besinler, dünya genelinde bebek ölümlerinin başlıca nedenlerinden biri olan besin eksikliğine dayalı hastalıkları önlemeye yardımcı olur. Avustralya ve Malezya'dan araştırmacıların çalışması, aslında balık zengini olan kimi az gelişmiş ülkelerde, balıkların artık ağırlıklı olarak ihraç ediliyor oluşunun bu besleyici gıdayı düşük gelirli halk için ulaşılamaz hale getirdiğini gösteriyor. Huntington hastalığı, Huntington proteinin üretim bozukluğundan dolayı ortaya çıkmaktadır. Bu mutant proteini iyileştirmenin yollarını arayan araştırmacılar, Huntington hastalığında fonksiyonel iyileştirmeler yaratabileceklerine dair umut verici kanıtlar sunan dört bileşik tespit ettiler. Astronomlar, Neptün'ün yeni bir uydusunu keşfetti. NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu ile 2004, 2005, 2009 ve 2016 yıllarında elde edilen görüntülerle tespit edilen iç uydu Hippocamp sadece 34 km çapında ve Neptün'ün uydularından Proteus'un yörüngesinde dönüyor. Süperiletkenler olarak adlandırılan malzemeler elektriği yüzde 100 verimlilikle iletir ve bilgisayarlardan hastanelerdeki MR görüntüleme cihazlarına dek gibi geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Süperiletkenliğin sağlanması için ortam ısısının oda sıcaklığının oldukça altında, yaklaşık -70 derecede olması gerekir. Hidrojen bakımından zengin olan lantan bileşiklerinin yoğun basınç altında yaklaşık -20 derecede süperiletken olduğunu keşfeden araştırmacılar, oda sıcaklığında süperiletkenlik elde etme hayaline bir adım daha yaklaşılmasını sağladı. Gen düzenleme araçlarının geliştirilmesinde büyük ilerleme kaydedilmiş olsa da, oldukça karmaşık hücresel süreçlere dayanan bu teknoloji, tam verimlilik ve hassas gen düzenleme açısından bir sınıra ulaşmıştı. Araştırmacılar bu sınırı aşmak için, genomun neredeyse kusursuz olarak değiştirilmesini sağlayan "bul ve değiştir" gen düzenlemesi yöntemini geliştirdi. Buzulların altındaki tortular, kuvvetli bir sera gazı olan metana dönüşebilen karbon rezervleri barındırır. Araştırmacılar, yaz döneminde Grönland Buzulu'ndan çözünmüş sularda yüksek miktarda metan bulunduğu tespit ettiler. Çalışma, gezegenimizin buzul alanlarının, bütün bir sistem açısından önemli sonuçlar doğurabilecek muhtemel etkilerine dair bir örnek sunuyor. Mitokondriyal DNA'nın yalnızca anneden geldiği şeklindeki yerleşik görüşe meydan okuyan araştırmacılar, yeni nesildeki mitokondriyal DNA'nın küçük de olsa bir kısmında hem annenin hem babanın kalıtımsal mirası bulunduğu ortaya çıkardı. Yürümek, koşmak ve el becerisi, robotların kötü performans gösterdiği alanlar. Simülasyonlarda iyi performans gösteren robotlar bile küçük bir fiziki engel karşısında çaresiz kalıyorlar. Robotik yazımların geliştirilmesinde veri odaklı bir yaklaşımın ilk uygulamaları yapıldı ve yeni yöntem robotların hareket becerilerini artırmada oldukça umut vadediyor. Operasyonel açıdan basit kimyasal reaksiyonlar "tıklama reaksiyonları" olarak adlandırılır ve birçok bilimsel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Araştırmacılar geliştirdiği azid bileşiklerinden oluşan bir sentezin, 2001'de kurulan tıklama kimyası disiplininin alanını daha da genişleterek yeni ilaç çalışmalarına katkı sağlayacak duruma getirdi. 2019'un en dikkat çekici 10 araştırmasının sonuncusunu Nature okurları seçti. Filipinler'de bulunan ve Homo luzonensis olarak adlandırılan insansı türünün, bilimsel tartışmaları ateşleyeceği muhakkak. Asya'daki hominin evrimi hakkında hızla edinilen yeni bilgiler, insansıların Afrika'dan Avrasya'ya yayılıma sürecine dair yerleşik bilgilerin yeniden incelenmesini gerektiriyor.