Send en tanke til Zetlands medlemmer

De har betalt for, at vi kunne lave denne artikel. Uafhængig journalistik er ikke gratis.

“Kemi er den ultimative beskrivelse af verden.” Danmarks nye nobelprisvinder har røntgensyn

Historien om den dag, det slog klik for Morten Meldal.

Foto: Rasmus Smedstrup for Zetland

En ung mand i hvid kittel står i et lille laboratorium. Laboratoriet ligger i en gammel bygning i København, og foran sig har manden nogle rygende kolber og skinnende instrumenter. Den unge mand er midt i et forsøg. Han søger et svar, som han har jagtet i månedsvis. Men hvad han leder efter, er ikke vigtigt. Det vigtige er, hvad han skal finde.

Forsøget går ikke efter planen. Det, der sker i kolberne, er ikke det, han håbede, der ville ske. Men noget sker der. Han forstår ikke hvad, og havde han været mindre agtpågivende den dag, havde han måske aldrig fundet ud af det. Havde han været stresset, havde han sovet dårligt om natten, havde han skændtes med chefen lige inden, havde hans hoved været et andet sted, kan man nemt forestille sig, at han havde hældt kolbernes indhold i vasken og aldrig skænket det en tanke igen. Guderne må vide, hvor mange opdagelser der kunne have ført til nye erkendelser, og som har lidt den vanskæbne.

Men denne opdagelse ryger ikke i vasken. I stedet trasker den unge mand de tre etager ned ad trapperne for at bede sin ph.d.-vejleder om hjælp. Morten Meldal, som vejlederen hedder, følger med. Lidet aner han, at det, han vil finde i den unge mands kolbe, en dag vil ændre både hans liv og verden.

Morten Meldal ligner ikke en filmstjerne. Han ligner en kemiker. Hvidt hår, hvid skovsnegl, firkantede briller og en sweatshirt med Københavns Universitets logo på, som er det eneste, han er blevet fotograferet i de seneste to uger. Men at interviewe ham i de her dage er lidt som at interviewe en filmstjerne. Aftalerne er stuvet sammen i hans kalender. Når den ene journalist går ud af hans kontor på Kemisk Institut, går den næste ind. Strømlinet. Han får næppe tilbragt meget tid i laboratoriet over for kontoret, hvor man ikke er i tvivl om, at han trives bedst. Han har endda måttet få en assistent, der kan tage sig af alle forespørgslerne.

På det her tidspunkt ved du nok godt, hvorfor Morten Meldal er så ombejlet. Den 5. oktober 2022 modtog han Nobelprisen i kemi og blev dermed den blot 14. danske nobelprisvinder nogensinde – og den første i 25 år. Han vandt for sit bidrag til den såkaldte klikkemi. Det er en metode, som gør det muligt at klikke’ molekyler sammen, som var de legoklodser. Lad os sige, at du har tre molekyler, som kan tre forskellige ting, men du gad godt have ét molekyle, der kunne alle tre ting, for eksempel fordi du vil skabe et nyt lægemiddel eller et nyt materiale. Med klikkemi kan du klikke dem sammen og få det molekyle.

Og så kan vi pludselig noget helt nyt: Den ene, den anden og den tredje funktion på én gang i samme molekyle,” siger den danske nobelprisvinder, da vi har sat os om det runde bord på hans kontor.

Han opfandt ikke klikkemien alene, det er vigtigt at sige. Derfor deler han prisen med to andre, amerikanerne Barry Sharpless og Carolyn Bertozzi. Det er en pointe i sig selv: De opdagelser, der rykker verden, bliver ikke til i et vakuum. De står på skuldrene af andre opdagelser, der gik forud. Og bliver selv til de skuldre, fremtidens opdagelser kan stå på. Det er årets Nobelpris i kemi en perfekt illustration af: Tre vindere, heraf én fra Danmark, som tilsammen har muliggjort en metode, der allerede har beriget videnskabens forståelse af verden og i fremtiden kan være med til at bekæmpe alt fra kræft til klimaforandringer.

Det her er historien om en af de tre. Og den tager sin begyndelse i kælderen i Morten Meldals barndomshjem.

NOBEL Morten Meldal modtog nobelprisen i kemi sammen med amerikanerne Barry Sharpless og Carolyn Bertozzi for opfindelsen af den såkaldte klikkemi. Foto: Rasmus Smedstrup for Zetland

Det begyndte med et brag. Morten Meldal havde været fascineret af kemi, siden han som dreng besøgte sine bedsteforældres gård på Bornholm og forelskede sig i skovene og engene. Jeg elskede det sted,” siger han. Som barn havde jeg et halvreligøst forhold til naturen, og det oversatte jeg mere eller mindre direkte til en interesse for, hvordan naturen hænger sammen. Og kemi er jo den ultimative beskrivelse af verden.”

Men det var først nogle år senere i forældrenes kælder, at interessen for alvor blev antændt, bogstaveligt talt. Her stod Morten, der nu gik i gymnasiet, og lavede noget, som ikke bør prøves derhjemme. Han lavede fyrværkeri.

Jeg lavede nogle fantastiske raketter, som vi fyrede af ud over Øresund,” fortæller han. De var lavet med aluminiumspulver og perklorat, som man måske ikke burde blande i større portioner. Så stod jeg dernede og blandede det forsigtigt. Og når de fløj, lyste de op som blitz med den her hvide aluminiumssky bag sig, i modsætning til sortkrudtsraketter.”

Eksploderede de som klokken 12-raketter?

Ja, vi kunne det hele.”

Morten Meldals forældre vidste ikke, hvad der foregik i deres kælder. I hvert fald vidste de ikke, hvor kradsbørstige ting deres søn rodede med dernede.

Men det fandt de så ud af, for en dag lavede jeg et kæmpe romerlys med et halvt kilo krudt i, som jeg tændte ude på mine forældres græsplæne. Det stod og spruttede og var virkelig flot. Men på et tidspunkt dannedes der sådan en slaggeskorpe, og så gik den af med et ordentligt brag og efterlod et stort hul i græsplænen. Så der opdagede de det.”

Efter den misere fik han forbud mod at lave mere krudt i kælderen.

Efter den oplevelse begyndte jeg at koncentrere mig om egentlig kemi.”

Og så var der ikke andet valg end at finde et rigtigt laboratorium.

Nørdet og distræt. Det er sådan, Christian Tornøe husker den Morten Meldal, han mødte kort efter årtusindskiftet. Og travl. Men også vanvittigt idérig” og udstyret med et drive og en opfindsomhed, jeg aldrig havde mødt før”.

Hvis han havde brug for noget, var de eksisterende begrænsninger ikke en forhindring for ham,” siger Christian Tornøe, den unge mand, som vi mødte i indledningen, i telefonen.

I dag er han seniorforsker ved Novo Nordisk, men dengang var han ph.d.-studerende under Morten Meldal, som stod i spidsen for sin egen forskningsgruppe på Carlsberg Laboratorium, der lå på bryggeriets matrikel og var blevet grundlagt af J.C. Jacobsen himself, primært for at blive klogere på øllets kemi. Meldal var seniorforsker og havde fået støtte til et større projekt, som gik ud på … well, det er pænt indviklet. Og egentlig ikke vigtigt i den her sammenhæng. Men altså Christian Tornøe, ph.d.en, var en af dem, der blev hægtet på projektet.

Vi var mange mennesker proppet ind i en gammel villa, som var bygget om til laboratorium,” fortæller han. Jeg havde tre etager ned til chefen og tre op igen, og den tur tog jeg mange gange i løbet af dagen for at fange ham i et ledigt øjeblik.”

En dag i 2001, som skulle vise sig at blive en vigtig dag for Christian Tornøe, Morten Meldal og videnskaben, tog han trappen de tre etager ned for at spørge den travle seniorforsker om hjælp.

Jeg kan huske,” fortæller Morten Meldal, at Christian kom ned på mit kontor og sagde: Mit projekt virker ikke. Der sker noget andet end det, der skulle ske.’”

På sit laboratorium tre etager højere oppe havde Christian Tornøe gang i nogle kolber. Forestil dig noget fra tv-serien Breaking Bad. Meningen var, at nogle molekyler skulle knytte sig sammen og danne et nyt molekyle, når han hældte dem ned i kolberne. Det gjorde de også, men ikke på den måde, Christian Tornøe havde forestillet sig. Han kunne se, at noget var gået galt, når han vejede det nye molekyle. Hvilket i øvrigt er en videnskab i sig selv; molekyler er så små, at de end ikke kan ses under et mikroskop (og består af endnu mindre atomer). Man skal bruge en masse dyre dimser for at bestemme deres størrelse, struktur og vægt.

Det er først, når man studerer kemi, at man begynder at tænke over, at der i din hovedpinepille findes en milliard molekyler,” siger Christian Tornøe. Det er uhåndgribeligt for mange: Hvordan kan du arbejde med noget, du ikke kan se? Men vi har gode analysemetoder.”

Og når han undersøgte sit nye molekyle med de metoder, var der noget, der ikke stemte.

Det vejede ikke det, jeg havde forventet, hvis det, jeg havde planlagt, var sket. Jeg kunne se, at det produkt, der var kommet ud af det, ikke var det ønskede produkt.”

Det her er vendepunktet i historien. Det var her, vi begyndte.

Prøv at sætte dig i Christian Tornøes sted. Du er en ung ph.d.-studerende med et klart defineret projekt. Du har arbejdet på det i månedsvis, og du har en deadline i baghovedet, der nærmer sig. Når du går i laboratoriet, så ved du, præcis hvad du leder efter. Men det driller, og nu står du med et produkt, som ikke er det, du har brug for. Det havde været så nemt bare at hælde det forkerte’ produkt i vasken og begynde forfra. Og man kan kun gisne om, hvor mange store opdagelser der er blevet kasseret på grund af tidspres eller åndsfraværelse.

Det ved jeg, at mange bliver,” siger Christian Tornøe. Og havde jeg været tæt på deadline og hårdt spændt for i forhold til tid, kan det godt være, at jeg havde smidt det væk.”

Men det gjorde han altså ikke. Og derfor har Morten Meldal en Nobelpris i dag. For nu begyndte et detektivarbejde: Hvis det, der var i kolben, ikke var det, Christian Tornøe havde regnet med, hvad var det så?

KEMI Morten Meldal har cirka 30 studerende på Center for Evolutionær Kemisk Biologi på Københavns Universitet. Han ville ønske, han havde 100. Foto: Rasmus Smedstrup for Zetland

Kender du historien om penicillinens opfindelse? Alexander Fleming, en skotsk bakteriolog, havde stillet nogle petriskåle med stafylokokprøver i et hjørne af sit laboratorium, før han tog på ferie med sin familie. Da han kom tilbage, så han, at en af prøverne var blevet angrebet af svamp. Han så også, at svampen havde spist nogle af stafylokokbakterierne, mens bakterierne i de andre petriskåle var intakte. Det var pudsigt,” sagde han. Svampen tilhørte slægten Penicillium, og da Fleming afprøvede svampen på andre bakterier, opdagede han, at den kunne gøre det af med de fleste.

Sådan er mange store opdagelser blevet til. Ved et lykketræf. En fejl eller en tilfældighed førte til, at man snublede over noget andet end det, man ledte efter. Noget bedre. Men serendipitet, som det kaldes, er ikke et spørgsmål om blindt held. Det forudsætter to ting. At man er årvågen nok til at kende heldet, når man finder det. Og at man er søgende og nysgerrig nok til at give heldet en chance for at finde én.

Man skal være observant over for tilfældet. Man skal være i stand til at smide den idé, man havde, ud af hovedet og gøre plads til en ny. Det er ikke altid nemt,” siger Morten Meldal.

Det tog noget tid, før Morten Meldal og hans ph.d.-studerende indså, hvad det var, de havde opdaget. Eller i hvert fald hvor stort det var. Selve detektivarbejdet gik sådan set hurtigt nok; i løbet af få uger havde de en klar idé om, hvad der havde fundet sted i Christian Tornøes kolbe. Derfra gjaldt det om at gentage forsøget igen og igen med små variationer. Den del af processen minder ikke så lidt om den måde, man sjusser sig frem til den perfekte bageopskrift.

Vi arbejder meget ud fra opskrifter, og man kan i høj grad sammenligne den kemi, som vi laver, med madlavning,” siger Christian Tornøe. Med den vigtige forskel, at vi ikke smager på vores ting.”

Den opskrift, de efterhånden fandt frem til, havde en hemmelig ingrediens: kobber. Det gik op for dem, at kobber kunne fungere som en slags lim, som gjorde det muligt at binde to molekyler sammen langt hurtigere og mere effektivt, end man hidtil havde kunnet. Det er det, der hedder klikkemi – eller legokemi’, som det også kaldes.

Eksempel: Du har en legoklods, der kan noget. Det kunne være et lægemiddel mod kræft. Og så har du en anden legoklods, der kan noget andet. Det kunne være noget, som får ting til at lyse op. Dem vil du gerne klikke sammen, så du får en ny og større legoklods, som kan begge ting på én gang, fordi du gerne vil følge det her lægemiddel i kroppen og se, hvordan det fungerer.

Det plejede at være en møjsommelig og upålidelig proces at lime molekyler sammen, men i dag er det nemt og hurtigt – takket være klikkemi. Indtil videre har metoden mest gjort forskere klogere på en række sygdomme og sammenhænge, men i fremtiden kan klikkemi bane vejen for målrettet medicin, mere præcise diagnoser og nye, klimavenlige materialer.

Der er ikke den kemiker i verden, som ikke på et eller andet tidspunkt har fat i en klikreaktion,” siger Morten Meldal. Christian Tornøe, eksempelvis, gør hver eneste dag brug af den opdagelse, han selv var med til at gøre, når han i sit daglige arbejde forsker i nye lægemidler for Novo Nordisk.

Det er et spørgsmål om tid, før Novo har nye lægemidler klar, som gør brug af den teknologi,” siger han. Vi bruger det til at bygge komplekse ting, som vi ikke kunne have lavet på andre måder. For eksempel at sætte to hormoner sammen – ét, der får dig til at tabe vægt, og ét, der forbedrer din hjertefunktion.”

Et andet, ret blæret eksempel på, hvad klikkemi kan bruges til, finder man i Tyskland. Her arbejder nogle kemikere på at skabe en selvreparerende maling til eksempelvis fly. Så når der kommer en revne på flyets vinge i 10.000 meters højde, lukker den sig selv igen,” siger Morten Meldal.

Selv forsøger han og hans studerende at bekæmpe hiv, hepatitis, Alzheimers sygdom og cancer ved hjælp af klikkemi. Klikkemi åbner nye døre, der før var lukkede. Det bliver brugt til at udvikle nye materialer, ny medicin, ny behandling. Det bliver brugt alle vegne.”

Det havde han ikke forudset dengang i Carlsberg-laboratoriet for 21 år siden.

At noget er skelsættende, viser sig jo først, efterhånden som man ser andre bruge det,” siger han.

Men at det var spændende, hvad han og Christian Tornøe havde fundet, vidste han godt. Det var en opdagelse af den slags, man som forsker ikke skal sidde for længe på. De fik travlt med at skrive og udgive en videnskabelig artikel, så de kunne få æren for deres resultater. Hvad de ikke vidste, var, at de var i et kapløb mod uret.

Det var den amerikanske kemiker Barry Sharpless, som i 1998 havde introduceret idéen om klikkemi. På det tidspunkt var det netop dét, en idé, men sammen med sit forskerhold knoklede Sharpless for at gøre det til virkelighed. Og på det tidspunkt, hvor Morten Meldal og Christian Tornøe fandt deres hemmelige ingrediens, kobberet, var Sharpless og hans kolleger i gang med at gøre den samme opdagelse.

Vi sendte vores artikel ind til tidsskriftet i 2001, og det tog faktisk et halvt år, før vi fik den publiceret,” siger Morten Meldal. Det undrede os selvfølgelig lidt dengang.”

Det endte dog med, at deres artikel udkom i maj 2002 – få måneder før Barry Sharpless og hans kolleger udgav deres.

Og det er jeg bestemt glad for,” konstaterer Christian Tornøe.

GIGANTERNES SKULDRE “Uanset hvilken opdagelse du gør, er der altid nogen før dig, som bør honoreres for at have gjort et stort stykke forarbejde tilbage i tiden, siger Morten Meldal. Foto: Rasmus Smedstrup for Zetland

For Morten Meldal er det underordnet, hvem der kom først. Viden, betoner han, er ikke et onemanshow, men en holdindsats, hvor mange mennesker – om de befinder sig i det samme laboratorium eller på forskellige kontinenter – lægger hver sin trædesten. Det er de tre modtagere af årets Nobelpris i kemi ideelle eksempler på: Barry Sharpless opfandt klikkemien. Morten Meldal fandt (først) den hemmelige ingrediens. Og Carolyn Bertozzi, den tredje modtager, videreudviklede metoden og fandt en måde at klikke’ uden brug af kobber, som ikke er supersundt for menneskekroppen i større mængder.

Alle bygger altid på giganternes skuldre,” som Morten Meldal siger.

Hvordan har han det med selv at tilhøre den kategori? Morten Meldal er den 14. danske nobelprisvinder nogensinde, den første i 25 år, den eneste, der er i live, og med prisen kommer han i selskab med blandt andre Niels Bohr, der kortlagde atomet, universets byggesten, og dermed atombomben.

Først og fremmest håber han, at prisen kan vække en fornyet interesse for kemi. Han har lige nu 30 studerende på Center for Evolutionær Kemisk Biologi på Københavns Universitet.

Men jeg ville gerne have 100,” siger han. Jeg vil gerne hen til, at unge mennesker begynder at tænke, som jeg gør, og tager et ansvar for, hvordan vi overlever på den her klode i fremtiden med alle de problemer, vi står over for. Kemi er nærmest en eksistentiel uddannelse. Man tænker på det som det sidste om aftenen, man drømmer om det og vågner med en masse spændende tanker hver morgen. Det er som at have et billede inde i hovedet. Et abstrakt billede, hvor man ser molekylerne for sig, ser, hvordan de virker. Jeg ønsker, at mange unge får dét tredimensionelle billede af verden.”

Når han fortæller om det her tredimensionelle billede, lyder det næsten som et røntgensyn, der viser ham, hvordan verden hænger sammen. Hvordan alting er bygget op af mikroskopiske molekyler, som igen er bygget op af endnu mindre atomer. Hvordan alt, fra træerne på Bornholm til computeren på hans kontor, er natur.

Kan du beskrive, hvordan det tredimensionelle billede ser ud?

Nej, det kan man ikke, for det er så uendelig komplekst, at det ikke kan udtrykkes. Alle vores idéer om, hvordan alting fungerer, er kun supersimplificerede modeller af, hvad der faktisk foregår i naturen.”

Hvad har det betydet for dit forhold til naturen, at du har fået det røntgensyn?

Det har kun gjort min forundring og følelse af, at naturen er fuldstændig fantastisk, større og større. Helt ude fra toppen af universet og ned til elementarpartiklerne. Der er intet smukkere end naturen. Jeg tror, det er, fordi mennesket altid har betragtet den smukke natur. Så den har indlejret sig i vores langtidshukommelse som noget, der nedarves gennem generationer: Hvad er godt? Hvad er skidt? Hvad er smukt? Hvad er grimt? Det ligger dybt i os.”

I modsætning til Morten Meldal er Christian Tornøe ikke blevet kimet ned af journalister, siden Nobelprisen i kemi blev uddelt. Hvis han er bitter over det, så skjuler han det godt. Hvis det ikke var for Morten, var det ikke blevet opdaget,” siger han.

Desuden går de videnskabelige Nobelpriser typisk til universitetsforskere, og Christian Tornøe forlod universitetsverdenen for at arbejde i industrien, så snart han havde afleveret den ph.d., der endte med at handle om noget andet, end han oprindeligt havde tænkt.

Og det svar, han faktisk jagtede den dag i laboratoriet for 21 år siden, da han endte med at finde noget andet end det, han ledte efter? Det venter stadig på at blive opdaget.