Hon vill förstå växternas visdom

– Detta pris är oerhört värdefullt, och jag är oerhört hedrad och tacksam över att ha fått det. När jag ser vilka som fått motta priset tidigare inser jag att det forskningsområde som Dr. Meitner var pionjär inom är under ständig utveckling. Jag har bedrivit forskning inom fältet radio-växtfysiologi, där jag kombinerar växtfysiologi med strålningsvetenskap, så det är en stor ära för mig att min forskning inom detta nyskapade område har uppmärksammats, säger Tomoko M. Nakanishi.

Tomoko M. Nakanishi är projektprofessor vid Graduate School of Agricultural and Life Sciences, Laboratory of Radio-Plant Physiology, samt professor emeritus vid Tokyos universitet och Hoshi University, Japan. Hon utnämndes till hedersdoktor vid Chalmers 2019 för sin enastående tvärvetenskapliga forskning om växtfysiologi och hennes forskargrupp är världsledande inom radioisotopbaserade avbildningsmetoder för upptag och utnyttjande av vatten och näringsmaterial i växter.

– Genom att använda radioisotop (RI) och strålning och utveckla våra egna analyssystem har vi kunnat belysa nya aktiviteter hos levande växter som tidigare var omöjliga att undersöka. Dessa inkluderar upptäckten av vattencirkulationen i växter, realtidsavbildning av koldioxidbindning från luften, visualisering av rotaktivitet i jorden, etc. Min forskning är särskilt inriktad på detta kombinerade område där det inte finns så många forskare, så jag är oerhört tacksam för stödet som detta pris innebär och för att det gör det möjligt för mig att sprida budskapet om detta fält till fler människor. Jag tror också att priset kommer att bidra till att många fler inser vilka fantastiska forskningsverktyg strålning och isotoper är, säger hon.

Du får priset för att ”ha utvecklat unika och banbrytande realtids in-vivo nukleära avbildningsmetoder för att undersöka växters fysiologi, och för deras tillämpning under en grundlig bedömning av de jordbruks- och miljömässiga konsekvenserna av Fukushima-olyckan.” Vad lockade dig till dessa ämnen från början? 
– Min ursprungliga specialitet var radiokemi. Men också efter att jag bytte forskningsområde till växter hade jag fortfarande en stark önskan att på något sätt låta fler människor få kunskap om de fantastiska egenskaperna hos strålning och radioisotoper (RI). Sedan inträffade den stora jordbävningen i östra Japan. Jag började direkt undersöka de radioisotopernas beteende i fält med hjälp av de forskningsmetoder jag hade utvecklat. Eftersom deras beteende i miljön inte var speciellt känt, varken av forskare eller allmänhet, skapade jag en grupp för RI-beteendeundersökningar på plats inom jordbruksfakulteten vid Tokyos universitet, och som gruppledare och ansvarig person genomförde jag alla strålningsmätningar. Upptäckterna och kunskapen från dessa fältundersökningar inom jordbruket har fortsatt i över tio års tid, från tidpunkten för olyckan 2011 fram till idag, vilket har fördjupat vår forskning i laboratoriet. Dessa resultat har kontinuerligt uppmärksammats världen över, vilket har lett till ytterligare forskning om miljöradioaktivitet.

Har du något särskilt aktuellt projekt eller forskningsinriktning som du vill berätta om? 
– Den koldioxid som finns i luften är avgörande för växter, men lite är känt om dess faktiska beteende efter att den har fixerats i växten. Det är praktiskt taget omöjligt att undersöka realtidsrörelsen av kol som härrör från koldioxidgas inom växtkroppen med någon annan metod än radioaktiv strålning eller strålning. Jag skulle vilja veta hur växter fattar beslut om att transportera kol effektivt in i sina vävnader och hur de skapar rätt skelett, och vilken visdom de visar i denna process.

Varför är det intressant för dig?
– Växter använder kol från osynlig koldioxid för att skapa sina synliga kroppar. Därför, genom att visualisera och analysera det osynliga, tror jag att vi kanske kan få ta del av ny kunskap som växter besitter men som vi inte har kunnat förstå eller ens tänka på förrän nu. Jag tror att liknande slutsatser kan dras från analysen av elementardynamik. Dessutom är rötter en mycket viktig vävnad i växter och verkar fungera som den mänskliga hjärnan. Hur de växer i jorden är något vi inte kan se, men vi vill använda våra metoder för att visualisera aktiviteten för att förstå den visdom som rötter besitter, inklusive hur de behöver vatten och ämnen eller hur de rör sig i jorden.

Vad skulle vara en drömupptäckt eller ett genombrott för dig och din forskning?
– Växter lever på vatten och ämnen, och forskningen har huvudsakligen fokuserat på att analysera rörelser för att förklara eller framkalla mekanismer. Realtidsbildanalys kan dock ge viss insikt i de positiva aktiviteter som skapas av växterna, det vill säga den växtvisdom de använder för att flytta vatten och ämnen på ett smart sätt för att överleva. Växter genomgår komplexa kemiska reaktioner vid rumstemperatur, förbrukar lite energi och anpassar sig till sin miljö. Vi hoppas att resultaten av dessa analyser kommer att ge ledtrådar till hur vi kan utnyttja den visdom som finns i växter i framtiden. Jag tror att förståelsen för hur man utvinner den här visdomen som växterna har kommer att leda till ett av de största genombrotten inom växtforskning. Naturligtvis hoppas jag att detta resultat också kommer att leda till utvecklingen av ny jordbruksvetenskap.

Lise Meitner-ceremonin 2025 äger rum den 18 september, 15:15 - 17:00 i Kollektorn på institutionen för mikroteknik och nanovetenskap. Ett symposium till Professor Nakanishis ära kommer att hållas den 19 september.

De som har nominerat Professor Nakanishi är: 
Imre Pazsit (Chalmers)
Eva Forssell Aronsson (GU)