İyiturks Bilim: Selim Ünlü

TÜBİTAK Özel Ödülü’ne layık görülen Prof. Dr. Selim Ünlü, 20 yıldır bilim dünyasına büyük katkılar yaptı. Ünlü’nün nano boyutlardaki ölçümlerde geliştirdiği teknikle, tıpta teşhis ve tedavi takibinde ilerleme kaydedilecek, foto detektörlerde uyguladığı yöntem sayesinde ise telekomünikasyonda veri iletme hızı artacak.

Bilgi Çağı’nın Şubat 2008 sayısını yurtdışında yaşayan Türk bilim insanlarının başarılarına ve Türkiye’nin bu büyük potansiyeli nasıl kullanması gerektiğine ayırmıştık. Gerçekten de yurtdışındaki Türk bilim insanlarının başarısı saymakla bitmiyor. Boston Üniversitesi’nde bilimsel çalışmalarını sürdüren Prof. Dr. Selim Ünlü de bu başarılardan birinin sahibi. 16 yıldır ABD’nin Boston şehrinde yaşayan ve optoelektronik ve nanoteknoloji konusunda çalışmalarını sürdüren Ünlü’nün çalışmaları çok sayıda bilim dalını yakından ilgilendiriyor. Çünkü Ünlü, elektronik devre görüntülenmesinin nerdeyse 10 kat daha iyi yapılmasını sağladı. Ayrıca geliştirdiği yöntemler sayesinde, biyolojide protein algılanmasında ve biyomoleküllerin nanometre boyutunda görüntüleme yapılmasında ilerlemeler kaydedildi.

Bu çalışmaların sonunda, teşhis ve tedavi yöntemlerinde büyük gelişmelerin olması bekleniyor. İlaç sektöründe ise hep hayal edilen “kişiye özel ilaç” dönemi de, sonuçların hızlı elde edilmesini sağlayan bu yöntemle gerçek olacak. Ünlü’nün telekomünikasyonda ışığı elektronik bilgiye çeviren fotodedektörlerde uyguladığı yeni yöntem ise verilerin çok daha hızlı bir şekilde iletilmesini ve dedektörlerin hassasiyetinin artırılmasını mümkün kıldı. Ünlü, yaptığı bu katkılara karşılık olarak TÜBİTAK Özel Ödülü’ne layık görüldü. “Optoelektronik ve nanoteknoloji alanında yüksek performanslı fotodedektörler, yakın alan taramalı mikroskopi ve yüksek çözünürlüklü yüzey altı mikroskopi” olarak özetlenebilecek bu çalışmalarını bilime tırnak ucu kadar bir katkı olarak nitelendirilen Ünlü’ye göre asıl sonuç, sanayi ile işbirliği sayesinde alınıyor. Aldığı patentlerin lisansını sanayiye veren Ünlü, teknoloji transferi için kendi şirketini de kurmuş. Ünlü, Türkiye’nin bilimsel geleceğinden ise son derece umutlu. Ona göre Türkiye’de araştırmacılar sayıca az ama genç oldukları için dünyada yükselişe geçen teknolojileri çok iyi takip edebiliyorlar.

Kısaca kendinizden bahseder misiniz?

Babam memur olduğu için Türkiye’de pek çok şehir dolaştık, bu nedenle ilk ve orta öğretimimi pek çok farklı okula giderek tamamladım. Lise ve üniversiteyi ise Ankara’da bitirdim. 1986 yılında, ODTÜ Elektrik Elektronik bölümünden mezun olduktan sonra birkaç arkadaşımla birlikte daha iyi bir eğitim almak üzere ABD’ye gittim. Illinois Üniversitesi’nde araştırma asistanlığına başladım. Elektrik bölümünde çalışıyordum ama araştırdığımız sahalar fizik, malzeme bilimleri ve bunların karışımı konulardı.

Nanoteknoloji alanında çalışmalar yapmaya nasıl başladınız?

Nanoteknoloji aslında yeni bir isimlendirme ve uzun süredir var. Uzun yıllar boyunca bilimin bu aşamaya geleceği biliniyordu ama bir heyecan katmak için toparlayıcı bir isim bulunmuş oldu. Özellikle elektronikte zaten düzenli olarak boyutlar küçülüyordu. Ama bu küçülen boyutlarda araştırmalar sırasında bazı sürprizlerle de karşılaşıldı. ABD Eski Başkanı Bill Clinton’nun nanoteknoloji girişimiyle çalışmaların birleştirilmesi ve önemli miktarlarda kaynak ayrılması da konuya olan ilginin artmasını sağladı.

İletişimde hız 100 kat artacak

TÜBİTAK’ın ödüle layık gördüğü çalışmalarınızdan biraz bahseder misiniz?

TÜBİTAK ödülünü bana birkaç konudaki çalışmalarımdan dolayı verdiler. Onlardan bir tanesi optoelektronik ışık alıcıları ile alakalı. Işık alıcısı yani fotodedektör optik iletişimde kullanılan bir cihaz. Boston Üniversitesi’nde devam ettiğim çalışmalardan birisi bunun üzerineydi. Bilkent Üniversitesi’nde de Ekmel Özbay ile de ortak çalışmalarımız oldu. Burada benim özel katkım bu alıcıların rezonant bir yapı içine konulması. Bu sayede ışık sadece bir kere geçmiyor, tekrar tekrar aynı alıcı içinde dolaşıyor. Bu yöntem ise verinin çok daha hızlı ve kaliteli iletilmesini sağlıyor. Bizim yaptığımız ışık alcıları 100 gigahertz, yani şu anda kullanılan optikten 10 kat daha hızlı. Fiber optikte veri taşımasının sayısal olarak ışığın açılıp kapanması sayesinde olduğunu düşünürsek, alıcıların da aynı gelen ışığı takip edebilmesi yani bu veriyi aynı hızla elektronik bilgiye çevirebilmesi önemli. Bizim çalışmalarımızda alıcıların hızını, saniyede 100 milyar kez sayısal bilgiyi takip edebilecek seviyeye çıkardık.

Peki bu sonuçlar ne zaman uygulamaya geçecek?

Tabii bu yöntemin kullanılması için daha kaliteli optoelektronik cihazlar üretmek gerekiyor. Yaptığımız cihazların uygulamaya geçip geçmeyeceğini şimdi tahmin etmek zor. 2000 yılına kadar çok ümit veren teknolojilerdi bunlar ama uygulama konusunda ekonomik etkenler oldukça önemli rol oynuyor. Örneğin telekom dünyasında kaynak yetersizliğinden dolayı fiberoptik komünikasyonda hız artımı beklenildiğinin altında kaldı. Bu nedenle bir teknolojinin uygulamaya ne zaman konacağını bilmek güç. Zaten ben bu konu üzerinde 10 yıl çalıştım ama 2000 yılından bu yana başka alanlara da kaydım.

Mikroskopla ilgili çalışmalarınızın sonuçları nasıl oldu?

Mikroskopla ilgili çalışmalar yine nano boyutta ölçüm yapma teknolojilerinin gelişmesiyle ortaya çıktı. Elektronik devre teknolojilerinde bundan 10 yıl önce yüz nanometrelerden söz ediliyordu. Bu boyutlar aslında gözün aracılar sayesinde görebileceği ölçüler. Bugün ise 10 nanometreden söz ediliyor. Buradaki kritik nokta şu: Gözlem yaptığınız dalga boyutu ile çözünülebilirliğin bir sınırı var. Görünür ışığın enerjisi yaklaşık yarım mikrometre dalga boyuna denk geliyor. Bir mikron bir milimetrenin binde biri. Mikroskop ile çözünürlük yaklaşık dalga boyu mertebesinde ama görmek istediğimiz şeyler 0.1 mikron. Yani bir dalga boyunun çok altında. O zaman bunun için yeni yöntemler geliştirmek gerekiyor. Biz de bunun üzerine çalışıyoruz. Elektronik devrelerin gözlemlenmesi için yeni mikroskobik yöntemler yapıyoruz. Biz bundan 10 yıl öncesinde bu konularda çalışmaya başladık, mevcut teknolojiyi 5 katı daha yüksek ayrımla yapacak şekilde geliştirdik. Bizden öncesinde yapılan gözlemlerin limiti bir mikrondu, biz bunu 200 nanometreye kadar düşürdük. Burada tabi 1 milyon dolarlık bir mikroskoptan söz ediyoruz. Bizim çalışmamız da bununla ilgili. Bu küçük bir lensle 4-5 kat daha yüksek çözünürlükte olabiliyor. Bu da yüzey altı gözlemle ilgili çalışmalarımızla ilgili. Biz bunun patentini aldık ve patentini bir Japon firmasına lisansladık.

Erken Teşhis ve Tedavi

Bu buluş sağlık alanına da önemli katkılar yapacak, bu katkılardan biraz bahseder misiniz? Ben yıllarca optoelektronik cihazlar üzerine çalıştım. Bundan 5 yıl önce benim ilgi alanım biyolojiye yaklaşmaya başladı. Bu biraz meraktan biraz da çevremden kaynaklandı. Biyolojide yapılan ölçümler zaten çok küçük boyutlarda. Biz o boyutlarda ölçüm yapılmasını sağladığımız için bazı şeyler çok daha rahat anlaşıldı. Çünkü bir hücre boyutu bir mikron içindekiler ise bir mikronun altında. Bir DNA bazı 0,3 nanometre 20 bazlık bir parçası 10 nanometrenin altında. Proteinler 1 ila 10 nanometre. Bunları ışıkla görmek mümkün değil. Işıkta çözünürlük en çok 200 nanometreye kadar. Bizim geliştirdiğimiz teknikte bunları görme ve ne gibi değişiklikler olduğunu anlama şansımız oldu. Önceden daha dolaylı yollarda fonksiyonel değişiklikler anlaşılıyordu, şimdi doğrudan gözlem yapabiliyoruz. Sağlık alanına katkımız küçük kadar ama kritik bir katkı. Yeni bir ürün için bizim gibi pek çok katkının bir araya gelmesi gerekiyor. Sadece benim sayemde oldu demek ukalalık olur ama bizim yaptığımız işler olmasa bazı alanlarda daha yavaş ilerleme kaydedilirdi.

Peki bu hız tedavilerde işe yarayacak mı?

Hem teşhis ve hem de tedavilerde çok işe yarayacak. Kandaki proteinleri hemen gözlemlediğimiz zaman bir hastalığın habercisi veya bir ilacın etkisi olduğunu daha kolay anlayacağız. Örneğin kanser tedavisinde kemoterapi adı altında hastaya ilaç veriliyor. Bu ilaç aslında tümörü öldürmek amacıyla verilen bir zehir ama bir taraftan sağlıklı dokuyu da öldürebiliyor. Bir bakışla, tümör daha önce ölürse tedavi başarılı, hasta ölürse, başarısız oluyor. Bunun sonuçlarını görmek için ise uzun süre beklemeniz gerekiyor. Değişiklikleri önce görmek ise erken tedbir alınmasını sağlıyor. Ayrıca semptomların hangi hastalıklara sebep olduğunu da anlamak için yüzlerce test yapmaya gerek kalmıyor. Bizim geliştirdiğimiz yöntemler başarılı olursa birçok sorunun cevabını aynı anda bulmanın yolu açılacak. Ayrıca hastaların ilaçlara olan tepkisi ve metabolizmaya uygun olan dozu da hemen tespit etmek ve yanlış dozlarla hastalara zarar verilmesini de engellemek mümkün olabilecek.

Bu projelerinizi sanayiye aktarmak için neler yapıyorsunuz?

2008’de protein dizinleri ile alakalı araştırmalarımızı üniversite ve ABD’de bilimsel kamu kuruluşları karşılıyordu. Daha sonra patent aldıkça bunların lisanslarını sanayiden şirketlere lisanslıyoruz. Örneğin geliştirdiğimiz mikroskop teknolojisi için bir Japon firması ile anlaştık. Sanayi ile işbirliği çok önemli, bizim her şeye tırnak ucuz kadar bir katkımız var ama bütün bunlar bir araya gelince yararlı sonuçlar ortaya çıkıyor. Mesela yüzey kimyası ile yaptığımız çalışmalarla ilgili olarak da İtalyan bir grupla ortak çalışıyoruz. Bu şekilde uluslararası işbirliği ile ortaya çıkıyor yararlı işler.

TÜBİTAK isterse biz yardıma hazırız

Türkiye’deki öğrenciler ve araştırmacılar mutlaka ABD veya Avrupa’ya gitmeli mi?

Türkiye’nin bilim geçmişi fazla değil, bu yüzden yeni büyüyen genç bir bilim nüfusu var. Böyle olunca daha yeni konular üzerine daha fazla çalışma yapılıyor. Şu anda doktorasını yeni bitiren kişiler, taze konular üzerine çalışıyorlar ve gündemde olan konuları seçiyorlar. Türkiye’de kaynak çok. Fakat bilimsel olarak Türkiye halen çok küçük. Nüfus başına düşen araştırmacı sayısı da oldukça düşük. Doktoralı insan sayısı da az. Ancak yurtdışında çok değerli insanlar var, bu insanlarımız Türkiye’ye çok bağlı. Türk insanı yurtdışında da olsa ülkesine çok bağlı oluyor. Belki son 10 yıla kadar Türkiye’de yurtdışındaki bilim insanlarına ilgi yoktu ama özellikle vakıf üniversitelerinin kurulması ile Türkiye’de ilgi ve imkanlar arttı. Dönemimden arkadaşlarımın çoğu dönüp burada çalışmaya başladılar. Ben de yılda 3-4 kere Türkiye’ye geliyorum. Öğrenciler için de gidip gelmek önemli. ABD’de biz kendi yetiştirdiğimiz öğrenciler aynı üniversitede kalsın istemiyoruz çünkü yeni bilgilerin gelmesini ve bir kaynaşma olmasını umuyoruz. Ama Türkiye’de çok az sayıda iyi eğitim veren üniversite var. Bu nedenle de Türk öğrencilerin doktora için ya da sonrasında yurtdışına gidip ardından yurda dönmesi en iyisi. Türkiye’nin bilimsel stratejisiyle ilgili fikrimiz sorulursa destek vermeye hazırız ama sorulmadan da uzun uzun ahkam kesmek istemem. TÜBİTAK gibi kurumlara bu konuda yardımcı olmaya hazırız ve bu konuda zaman zaman irtibat da kuruluyor bizimle.

Sonuçta işbirliği şart diyorsunuz!

Bütün bunlar bir tek bilim alanının içerisinde değil. Pek çok bilim ve bilim insanı bir arada çalışıyor. Bugün daha ileri teknoloji elde etmenin tek yolu bu. Bilimler arası çalışmak. Hiçbir bilim insanı kendi alanında kaldığı sürece çok büyük işler yapamaz. Eskiden Newton zamanındaki bütün fizik bilgilerine hakimdi ama şimdi öyle bir şey yok. Her şeyi bilmek ve her konuda uzman olmak hiç mümkün değil. O zaman her konu için uzmanların bir araya gelmesi lazım. Bizim de şu anda çalıştığımız konularda Boston’dan veya yurtdışından pek çok uzmanla çalışıyoruz. Her işi en iyi bilen insanlar bir araya geliyor.

(Prof. Dr. Selim Ünlü 1982 AFL mezunudur. Bu yazı Bilgi Çağı Dergisi'nden yazar Gülizar Büyükkara'nın izni ile aktarılmıştır. 1 Şubat 2009.)

Kaynak:Ankara Fen Liseliler Web