Hoe werkt mijn brein? Ons brein probeert voortdurend de werkelijkheid te voorspellen: iedereen ziet wat zijn of haar brein creëert. Hoogleraar Waarneming en Cognitie Floris de Lange onderzoekt hoe het brein als een voorspellingsmachine te werk gaat, hoe verschillende vormen van voorkennis, onze waarneming en besluitvorming kan beïnvloeden. De Lange bekijkt met zijn vader diens schilderijen die hij maakte toen hij hallucinaties had. Hij bezoekt ook het museum met de originele tekeningen die Nobelprijswinnaar neuroloog Ramon y Cajal maakte van het brein. Verder: experimenten uit de jaren zestig met elektrische hersenimplantaten en een bezoek aan het Donders Instituut. Zijn we meer dan een voorspellingsmachine?
Hoe ziet de binnenkant van de aarde er eigenlijk uit? Aardwetenschapper en universitair hoofddocent Arwen Deuss probeert, via seismische golven veroorzaakt door aardbevingen, de binnenkant van de aarde te visualiseren. Deuss gaat naar de Vesuvius in Italië en naar Denemarken voor het oude meetstation van Inge Lehmann, haar grote inspiratiebron. En ze bezoekt Philippe Longone, de wetenschapper die de binnenkant van Mars in kaart probeert te brengen. Zijn er parallellen met onze aarde?
Hoe vliegt een vogel? Biomechanisch ingenieur David Lentink is gefascineerd door de kunst van vliegen en legt in zijn lab vol windtunnels en lasers bij Stanford University de link tussen het vliegen van vogels en robotica. Lentink ontdekt op zijn oude vliegtuigmodellenclub dat zijn 25 jaar geleden gebouwde modellen nog steeds vliegen als de beste. In Turijn liggen de aantekeningen van Leonardo da Vinci over de vliegkunst van vogels. Lentink bewondert de originele Codex on the Flight of Birds. Ten slotte toont Lentink zijn eigen lab, waar hij tot de kleinste details onderzoekt hoe muspapegaaien en kolibries manoeuvreren, met turbulentie omgaan en vliegen. Hoe doen vogels dat?
Kan wiskunde alles beschrijven? Wiskunde beter begrijpen is een manier om bijvoorbeeld kunstmatige intelligentie het hoofd te bieden en de schoonheid van de natuur te verklaren en naar onze hand te zetten. Natuur- en wiskundige Miranda Cheng houdt zich op het allerhoogste niveau bezig met wiskunde. Ze promoveerde op de snaartheorie en zwarte gaten. Cheng ontdekte samen met collega's een nieuwe maneschijn-theorie, de 'umbrale maneschijn'. Ze neemt de kijker mee naar haar roots in Taipei, Taiwan. En wetenschapper Erik Verlinde vertelt over Chengs verdiensten.
Waar zijn de vrouwen in de geschiedenis? Schrijver en onderzoeker Nadine Akkerman speurt naar de rol van vrouwen in de geschiedenis. De ontdekkingen die ze doet geven een heel ander beeld dan we kennen. Akkerman laat in de National Archives originele brieven uit de 17e eeuw zien, die zij raadpleegt voor haar onderzoek. En een bezoek aan historicus Nathalie Zemon Davis, een grote inspiratiebron voor Akkerman, en Jana Dambrogio. Zij onderzoekt vouwtechnieken van brieven en ontdekte daardoor dat er veel vrouwelijke spionnen in de 17e eeuw werkzaam waren. Voormalig hoofd van de Britse inlichtingendienst MI5, dame Stella Rimington, stond model voor het karakter M uit de James Bond-films. Zij weet als geen ander wat het is om een vrouwelijke spion te zijn.
Wat gebeurt er in ons lichaam als we zorgen? Universitair hoofddocent Peter Bos vraagt zich af welke factoren impact hebben op ons zorggedrag en wat daarbij de rol van hormonen is. Bos laat zien hoe hij zorgdraagt voor zijn eigen gezin met drie kinderen, waarvan een het syndroom van Down heeft. Verder gaat hij naar de babybeurs en laat hij zien hoe bepaalde apen soortgelijke verschijnselen en emoties vertonen als die van de mens. Tot slot geeft hij een les in hoe bijvoorbeeld stress, maar ook zorggedrag voor een groot deel bepaald worden door onze hormonen.
Hoe proeft een plant zout? Moleculair plantenfysioloog Christa Testerink doet onderzoek naar hoe planten zich ontwikkelen onder moeilijke omstandigheden als droogte en verzilting. Hebben planten zintuigen en kunnen ze voelen? Volgens de enige botanisch filosoof van Nederland, Norbert Peeters, lijden mensen massaal aan 'plantenblindheid'. Testerink gaat ook naar het tropische instituut IRRI op de Filippijnen. Hier is middels genetische modificatie met succes een nieuwe rijstsoort ontwikkeld, waarmee ondervoeding kan worden voorkomen. En ze duikt in de geschiedenis van de botanie met originele documenten van Charles Darwin. Hij bracht een revolutionaire en filosofische kijk over de zintuigen van planten naar voren.
Waar komen we vandaan? Paleontoloog Fred Spoor onderzoekt de oorsprong van de menselijke evolutie: de eerste mensen of mensapen. Met behulp van scanners en computertechnieken maakt hij reconstructies van oude, beschadigde schedelresten. Twintig jaar geleden vond hij de schedel Kenyanthropus platyops, misschien een geheel nieuwe mensachtige. Fred Spoor gaat naar het Turkanameer in Kenia, de plek van zijn grote ontdekking. En hij bezoekt paleontoloog Isaiah Nengo, die een schedel heeft gevonden van dertien miljoen jaar oud. Eiwit-onderzoeker Frido Walker heeft met een nieuwe techniek de wereld van de paleontologie op zijn kop gezet. Wat wordt de volgende vondst in de zoektocht naar het antwoord op de vraag: Waar komen we vandaan?