Fra pudler til proteiner: Historien om Nobel-vinderen, der styrer evolutionen\nEvolution på speed\nRebel med ambitioner\nInsekternes Chanel No. 5\nMødt med modstand\nMutant-enzymer skabte gennembrud\nDet næste gennembrud

Hvad har en puddelhund og en majskolbe til fælles? De er begge unaturlige udgaver af naturen, fremavlet og forædlet af mennesker. Pudlen nedstammer fra ulven, men har ved menneskets indblanding udviklet sin krøllede, ikke-fældende pels og andre meget lidt ulveagtige træk over hundredvis af år. Majskolben, der i dag er en af verdens absolut vigtigste afgrøder, var indtil for cirka 10.000 år siden en busket græsart uden ret meget næring. Gennem forædling har den slanke plante forandret sig til den moderne kulhydratbombe, vi kender i dag. Både pudlen og majskolben har også inspireret en af verdens fremmeste forskere til at revolutionere kemien. Hun hedder Frances Arnold, er professor og kemingeniør ved Caltech University i USA og modtager af Nobelprisen i kemi 2018. Prisen fik hun for sit banebrydende arbejde med konceptet 'styret evolution', der kort fortalt går ud på at manipulere mikroskopiske molekyler i laboratoriet, så de ligesom pudlen og majskolben udvikler unaturlige egenskaber. Videnskab.dk har mødt Frances Arnold, der for nylig gæstede Videnskabernes Selskab i København. Det blev til en samtale om at gå egne veje i videnskaben og styre evolutionen i et reagensglas. Evolution på speed Først skal vi tilbage til pudlen. "Naturen ville aldrig af egen kræft skabe en puddelhund," siger Frances Arnold til Videnskab.dk. Hendes stofområde er dog ikke pelsede hunde, men små biokemiske byggesten i form af enzymer. Enzymer er proteiner, der findes i alle levende organismer og fungerer som flittige arbejdere, der igangsætter kemiske reaktioner og får dem til at ske meget hurtigere, end de ellers ville. Det er enzymer, der nedbryder vores mad og omdanner den til livsvigtig næring, og det er enzymer, der hjælper træer til at vokse gennem fotosyntese. På den måde har enzymer en helt afgørende betydning for os alle. Naturlige enzymer et resultat af evolution, hvor livet hele tiden tilpasser og udvikler sig. Det er den proces, Frances Arnold efterligner og styrer i laboratoriet. "På den måde minder pudlen om mine enzymer. Jeg videreudvikler naturen, og får enzymerne til at gøre nyttige ting, de ellers ikke ville gøre." "Naturen er den dygtigste kemiker, der findes, og en fuldstændig fænomenal ingeniør, så hvorfor ikke lade sig inspirere?" siger den amerikanske professor. Med 'styret evolution' kan forskere som Frances Arnold nemlig gøre det samme som naturen, bare langt hurtigere: "Jeg kan få enzymerne til at gøre ting, de aldrig ville gøre i naturen, og som kan hjælpe os med at løse et hav af opgaver – som at nedbryde farlige kemikalier eller omdanne landbrugsaffald til grønt flybrændstof." Og det lyder jo godt. Men teorien om 'styret evolution' blev ikke ligefrem mødt med begejstring, da Frances Arnold præsenterede den for over 30 år siden. Rebel med ambitioner Frances Arnold har aldrig været bange for at gå egne veje. I high school – svarende til gymnasiet i Danmark – pjækkede hun jævnligt fra undervisningen for i stedet at blaffe til Washington D.C. og demonstrere mod Vietnam-krigen. Hun flyttede hjemmefra allerede som 15-årig og arbejdede blandt andet som servitrice på en jazzklub og siden som taxachauffør i storbyen Pittsburgh. Som ung forskerspirer på Princeton University slog hun ind på solenergi, et på det tidspunkt nærmest ukendt forskningsfelt. "Det var dengang, at USA under præsident Jimmy Carter havde et officielt mål om 20 procent vedvarende energi i 2000; tænk, hvad det kunne det være blevet til," siger Frances Arnold med en let hovedrysten. "Men så kom Ronald Reagan i 1981, og støtten til forskning i grøn energi forsvandt." Arnold søgte i stedet mod Berkeley University, hvor hun blev kemiingeniør og "faldt pladask for enzymer," som hun siger. Hendes fokus var stadig på bæredygtighed og grønne løsninger. "Jeg blev kemiingeniør på et tidspunkt, hvor de fleste kemiingeniører arbejdede for de store olie- og gasvirksomheder. Det var ikke det, jeg ville. Jeg ville være ingeniør i den biologiske verden." Og det blev hun. In...