Sinds een kleine drie jaar combineert Huib Bakker de rol van groepsleider met die van directeur van onderzoeksinstituut AMOLF. ‘Ik zou geen baan volhouden waarin ik géén onderzoek zou kunnen doen.’

Iemand die zichzelf omschrijft als ‘echt een onderzoeker’ verwacht je niet direct op de post van directeur. Toch is Huib Bakker (53) inmiddels meer dan twee jaar – of zelfs bijna drie jaar als je zijn interimperiode meetelt – directeur van het NWO-onderzoeksinstituut AMOLF in Amsterdam. De van origine fysisch-chemicus, met een interesse in de structurering van water in interactie met moleculen en oppervlaktes, is dan ook niet voor niets nog steeds groepsleider van zijn groep ultrasnelle spectroscopie. ‘Ik zou geen baan volhouden waarin ik géén onderzoek zou kunnen doen.’

Met het aanvaarden van het directeurschap is er wel het nodige veranderd in Bakkers werkende leven. ‘Vroeger omschreef ik mijn baan als redelijk relaxed. Dat is met deze dubbelrol toch wel minder. Lezen, schrijven en nadenken moet ik nu vooral thuis doen, in plaats van achter mijn bureau op AMOLF. Het maakt dat ik veel vaker ’s avonds en in het weekend bezig ben.’ En dan is er nog de perceptie van mensen. ‘Je wordt anders bekeken als directeur, dat was wel even wennen.’

Hoe kwam het directeurschap op je pad?

‘Naast groepsleider was ik sinds 2003 afdelingshoofd van molecular biophysics. Ik maakte deel uit van het managementteam, waardoor ik al in aanraking kwam met hoe je een onderzoeksinstituut kunt organiseren en positioneren. Die aspecten vond ik steeds interessanter.

De echte ommekeer kwam in de tijd dat we samen met collega’s van de Universiteit van Amsterdam en de Vrije Universiteit Am­sterdam een voorstel schreven voor het nieuwe onderzoeksinstituut van ASML, het Advanced Research Center for Nanolitho­graphy (ARCNL, red.). Ik had als taak om het onderzoeksprogramma van het nieuwe instituut te ontwerpen en mensen te interesseren voor een groepsleiderpositie binnen ARCNL. Dan ga je nadenken over de samenstelling van een team: welke competenties wil je hebben, welke karakters passen bij elkaar? Ik merkte dat ik dat leuk en motiverend vond.’

Maar daarmee ben je nog geen directeur van AMOLF.

‘Die kans kwam volledig onverwacht toen onze vorige directeur, Vinod Subramaniam, plots rector magnificus van de VU werd. Ik kan wel zeggen dat het instituut in shock was; hij zat er nog geen twee jaar en hij deed het erg goed. Het nieuws kwam net voor de zomer en dan vind je niet zo snel een nieuwe directeur. Ik werd toen benaderd of ik interim wilde worden en zag het als een perfecte kans. Als deze functie me echt zou liggen, dacht ik, dan kan ik over een paar maanden meedoen met de sollicitatieprocedure. En zo geschiedde. Ik vond het namelijk toch wel heel leuk!’

Hoe kijk je nu naar je dubbelfunctie?

‘Ik vind het heel uitdagend. AMOLF is een fantastisch instituut waarbinnen intensieve samenwerking tussen de verschillende onderzoeksgroepen en de ondersteunende staf de boventoon voert. Daarbij komt ook dat ik echt een geweldig goed managementteam heb. Maar ja, mijn twee rollen als directeur en groepsleider wringen natuurlijk ook weleens. Mijn promovendi hebben me nodig als ze resultaten willen bespreken of vastlopen met hun experimenten. Die hebben er weinig boodschap aan dat ik een strategiebijeenkomst bij NWO heb.

Gelukkig fluctueren de organisatorische taken zodanig dat ik mijn twee rollen goed kan combineren. Al is mijn werk natuurlijk wel intensiever geworden. Er wordt veel aan je getrokken en je hebt een grote verantwoordelijkheid. Zo heeft een internationaal panel AMOLF afgelopen oktober geëvalueerd. Dat was spannend en leverde wel enige stress op. Daar moet je tegen kunnen. Vergeleken met de tijd voor mijn interimperiode ben ik soms wel wat meer gestrest, maar gelukkig houdt dat nooit lang aan.’

‘Water is en blijft een heel interessant systeem’

Kom je nog wel toe aan onderzoeksvoorstellen schrijven?

‘In die zin kwam het heel goed uit dat ik in 2016 een ERC Advanced Grant kreeg toegekend. Het betreffende onderzoeksvoorstel schreef ik net voordat ik interim werd. Dat zou in mijn huidige baan heel lastig zijn. Op zo’n groot voorstel moet je je echt een paar weken goed kunnen concentreren.’

Waar gaat dit onderzoek over?

‘Protongeleiding in gestructureerd water. Het netwerk van waterstofbruggen in water maakt de geleiding van protonen mogelijk, waarbij de lading van het H+ als een estafettestokje wordt doorgegeven tussen de waterstofatomen van de watermoleculen. Hoe dat verloopt, hangt sterk af van de structuur van het water en die kan totaal anders zijn in een nanokanaaltje, in een brandstofcel of aan een membraan van een cel dan in bulk. Wij willen uitzoeken hoe die protongeleiding werkt als je water op de nanoschaal inperkt.’

Water beïnvloedt de 3D-structuur van eiwitten sterk. Maar het omgekeerde geval komt ook voor, liet je je net ontvallen.

‘Klopt. Het blijkt dat het ritme van hydrofobe en hydrofiele groepen in bepaalde antivrieseiwitten zorgt voor een sterk oriënterende werking op watermoleculen. Het werd al langer vermoed dat bepaalde van die eiwitten in bulkwater bij temperaturen boven het vriespunt een ijsachtig laagje als hydratatieschil vormen. Met sum frequency generation-spectrosopie konden wij voor het eerst in detail laten zien dat watermoleculen die aan de ice binding site van bepaalde antivrieseiwitten zitten op dezelfde manier gestructureerd zijn als ze dat in ijs zijn. We vermoeden dat die antivrieseiwitten zich dankzij die al voorgestructureerde laag heel goed kunnen hechten aan kleine ijskristalletjes, waardoor deze vervolgens niet verder kunnen groeien.’

Ultrasnelle spectroscopie is essentieel om deze eigenschappen te ontrafelen. Hoe heb je de techniek in de loop van je jaren zien evolueren?

‘In de tijd dat ik promoveerde bij Ad Lagendijk (UvA/AMOLF, red.) werkten we met infraroodlasers met een pulslengte van 20 à 50 ps (10-12 s, red.). Daarmee kon je enkel relatief langzame processen bekijken, zoals de energierelaxatie van de CH-vibratie in chloroform. Tijdens mijn postdoc bij het RTWH in Aachen kwamen voor het eerst titaan-saffierlasers in beeld en daarmee werd de femtoseconde-tijdschaal (10-15 s, red.) toegankelijk.

Tijdens mijn tenure track bij AMOLF hebben we die techniek verfijnd en voor het eerst femtoseconde pulsen in het mid-infrarode deel van het spectrum gegenereerd. Dat resulteerde in een nonlinear femtosecond vibrational-spectrometer met een tijdsresolutie van 100 fs, een factor tweehonderd sneller dan tijdens mijn promotie. En tóen konden we dus ook naar vibraties gaan kijken van sterk wisselwerkende moleculen. Het belangrijkste voorbeeld is natuurlijk water. Dat is en blijft een heel interessant systeem. Uiteindelijk hebben vele groepen wereldwijd deze techniek opgepikt voor onderzoek aan water en aan veel andere moleculaire systemen.’

Wat wil je met je onderzoek bereiken?

‘Ik vind het interessant om met moleculaire interacties macroscopische gedrag te kunnen verklaren. Zo werken we aan hyaluronzuur, een belangrijk onderdeel van kraakbeen. Dat vertoont bij een specifieke pH een scherpe omslag van een vloeistof naar een elastische, vormvaste stof. Met femtoseconde 2D-IR-spectroscopie konden we achterhalen dat bij die specifieke pH zich meer waterstofbruggen vormen, waardoor er een macroscopisch netwerk ontstaat.

Daarmee krijgt de techniek ook een voorspellend karakter, en wordt het mogelijk om een gewenst visco-elastische gedrag te realiseren met een gerichte verandering aan een molecuul of zijn moleculaire omgeving. Dat zou je dan op eiwitten, biopolymeren en hydrogels kunnen toepassen. Het is ook illustratief voor waarover het onderzoek binnen het nieuwe designer matter gaat: materialen die slim adaptief gedrag vertonen, omdat ze een bepaalde architectuur hebben. Het is voor een groot gedeelte nog een stip op de horizon, maar het heeft grote potentie. Onder meer in de protongeleiding waarover we het eerder hadden.’

Waar in het spectrum tussen fundamenteel en toegepast onderzoek zit AMOLF?

‘Het werk dat we hier doen is sterk fundamenteel en toch staan we niet ver af van mogelijke toepassingen. Zelf wil ik graag weten hoe water en andere moleculaire systemen zich gedragen. Dat kunnen begrijpen en voorspellen, geeft mij de grootste voldoening. Dat je daar bijvoorbeeld ook een brandstofcel efficiënter mee zou kunnen maken, vind ik natuurlijk erg mooi, maar als ik eerlijk ben, is dat niet mijn primaire motivatie. Volgens mij staan de meeste onderzoekers, en zeker de groepsleiders, van AMOLF er zo in.

Ik denk dat het belangrijk is dat we op AMOLF aan nieuwe richtingen voor Nederland werken, zoals designer matter, en dat bedrijven ons fundamentele werk heel interessant vinden. Zo kun je een nieuw metamateriaal mogelijk gebruiken om nieuwe hardloopschoenen met een betere vering te maken of inzetten als slimme, adaptieve zonnecel.’

Dergelijke contacten met het bedrijfsleven klinken toch niet als vanzelf­sprekend.

‘Niet direct inderdaad. Dat soort contacten lopen vooral via de onderzoekers. Dat kunnen oud-werknemers zijn die voor een bedrijf zijn gaan werken, ons werk goed kennen en weten met wie ze contact moeten opnemen. Bij Unilever kennen de onderzoekers Bela Mulder, Gijsje Koenderink en mij. Zo kom je makkelijk in contact met elkaar.

‘Onze focus is zeer fundamenteel’

Bij ongeveer 30 % van onze projecten is een bedrijf betrokken. Dat is de laatste tien jaar sterk toegenomen, voornamelijk met dank aan Albert Polman (voormalig directeur van AMOLF en nog steeds groepsleider photonics materials, red.). Het beeld dat ik soms hoor is: AMOLF werkt veel samen met bedrijven en doet dus toegepast onderzoek. Maar onze focus is juist zeer fundamenteel. Van de 120 publicaties die we jaarlijks schrijven, verschijnen er ongeveer 40 in high impact-tijdschriften.

Die 30 % wil trouwens niet zeggen dat bedrijven ook voor 30 % financieel bijdragen aan ons onderzoek; dat is veel minder, de bijdrage van een bedrijf verschilt per project. Maar het geeft wel de mogelijkheid om onderzoekswerk te doen dat niet alleen fundamenteel wetenschappelijk van waarde is, maar waaruit ook een toepassing kan voortkomen. Dat werkt heel motiverend. En ik zie ook dat het voor promovendi inspirerend is om te zien wat er met hun onderzoek wordt gedaan en bij een bedrijf rond te kunnen kijken hoe het onderzoek daar verloopt.’

Hoe houd je een instituut als AMOLF dynamisch?

‘Op het niveau van groepsleiders is er een redelijke doorstroom, met een gemiddelde verblijftijd van acht à negen jaar. Dat is eerder een positief dan een negatief verhaal: de groepen op AMOLF zijn klein. Dat is een zeer bewuste keus, omdat het de samenwerking tussen de groepen stimuleert. Als groepen te groot worden, bestaat het risico dat het eilandjes op zich worden.

Het gevolg is echter wel dat als je succesvol bent, je op AMOLF niet kunt doorgroeien. Wat er dan vaak gebeurt, is dat groepsleiders aantrekkelijke aanbiedingen krijgen om elders een eigen afdeling of instituut te gaan leiden. Zo is Marc Vrakking directeur van het Max Born instituut in Berlijn geworden en Mischa Bonn directeur van het Max Planck instituut in Mainz. Dat is voor ons natuurlijk een verlies aan ervaring en expertise, maar het geeft ook weer ruimte, zeker om nieuwe richtingen op te starten en nieuwe tenure trackers aan te stellen.’

Dan ben jij veel langer dan gemiddeld verbonden aan AMOLF. Blijkbaar blijft je werk je hier inspireren.

‘Ik merk dat ik management en organisatie steeds leuker ben gaan vinden. Maar ik zou niet zonder onderzoek kunnen. Die combinatie maakt het tot een ideale baan. En het is ook goed om met je beide voeten in de modder te blijven staan. Dat kan in een relatief klein instituut als AMOLF, wat gewoon goed georganiseerd is. Als je zelf onderzoek doet, dan weet je wat het betekent en hoe moeilijk het soms is. Dan snap je ook waarom het soms wat langer duurt voordat een lab is opgebouwd.’ Vervolgt lachend: ‘Of je kunt met recht tegen iemand zeggen: ‘Waarom duurt het zo lang? Kan ik je ergens mee helpen?’ Op die manier kun je gerichter en beter sturen.’

CV Huib Bakker

• 2015-heden: (interim-)directeur, AMOLF
• 2003-2015: afdelingshoofd molecular biophysics, AMOLF
• 2001-heden: hoogleraar fysische chemie, Universiteit van Amsterdam
• 1995-heden: groepsleider, AMOLF
• 1991-1994: postdoc, RWTH Aachen, Duitsland
• 1991: promotie, AMOLF, ‘Time-resolved vibrational spectroscopy with picosecond infrared pulses’