Streven. Jaargang 78

[p. 28]

Lieve Goorden
Verantwoord navigeren in de nanoruimte

Ik wil dat jij in deze samenhang ook leert
Dat atomen, die door hun gewicht in lege ruimte
Recht naar beneden snellen, op een onbepaald moment
En onbepaalde plaatsen een beetje uit hun baan gaan,
Zoveel als wat je verandering van richting noemt.
Als zij niet plachten af te wijken, zouden alle
Als regendruppels vallen door het lege diep,
Geen botsing en geen stoot van deeltjes zou zich voordoen
En zo zou de natuur nooit iets geschapen hebben.

Dit schrijft de Romeinse dichter Titus Lucretius Carus in het jaar vijfenvijftig voor Christus. Het is een cruciale passage uit een mooi en vandaag nog zeer leesbaar gedicht over atomen, met als titel De natuur van de dingen. Lucretius vindt voor zijn gedicht inspiratie in de atoomleer van de Griekse filosoof-fysicus Democritus. Die stelt dat het universum een lege ruimte is, vol loodrecht vallende atomen. Op een onverwacht moment en op een onbepaalde plaats, zullen die atomen een ietsiepietsie van hun baan afwijken en botsen. Dat leidt tot chaos en onzekerheid, de deeltjes schieten alle kanten op. Maar, zegt Democritus, in die janboel ligt ook de bron van onze vrijheid en creativiteit:

Tot slot, als iedere beweging steeds geschakeld wordt
en ordelijk een nieuwe van een oude afhangt,
de eerste deeltjes niet door zwenking een beweging
beginnen die de wetten van het noodlot breekt
zodat eindeloos oorzaak op oorzaak volgt,
hoe komen mens en dier op aarde aan hun vrijheid,
hoe is de vrije wil ontworsteld aan het lot?

[p. 29]

Oude Grieken en nanotechnologie

Misschien mogen we Democritus en Lucretius wel voorlopers van de moderne nanotechnologie noemen. Om dit te kunnen uitleggen, moet ik eerst vertellen wat nanotechnologie is. Dat is nodig, want helaas is deze nieuwe tak van wetenschap - en daarmee samenhangend allerlei technologische ontwikkelingen - nog relatief onbekend.

De nanotechnologie houdt zich bezig met de manipulatie van atomen of moleculen voor de fabricage van materialen, apparaten en nieuwe technologieën. Het basisbeginsel ervan is eigenlijk eenvoudig: de materie wordt niet verkleind om tot het kleinste te komen, maar het kleinste wordt uit de materie genomen. Daarbij worden atoom per atoom, molecuul per molecuul, nieuwe componenten op nanoschaal gebouwd - en zo krijgen materialen buitengewone eigenschappen. Binnen de nanotechnologie onderscheiden we drie centrale onderzoeksgebieden:

- de nano-elektronica, waarin computers worden ontwikkeld die alsmaar kleiner worden en tegelijk sneller en krachtiger. Dit principe ligt aan de basis van de evolutie naar een ‘slimme’ private en publieke ruimte, waar piepkleine computers worden ingebouwd in onze kleding, in toestellen, in gebouwen. Deze computers, onzichtbaar voor het blote oog, communiceren draadloos met elkaar en reageren op prikkels uit de omgeving. Van een slimme omgeving, bijvoorbeeld een slimme woning, wordt verwacht dat die anticipeert op onze behoeften aan comfort en veiligheid.

- de nanobiotechnologie, waar met het oog op medische toepassingen de focus ligt op de bio-on-chip-technologie die een koppeling mogelijk maakt tussen biologische moleculen (proteïnen, DNA, cellen, weefsel...) en nano-elektronica. Nu al behandelt men parkinsonpatiënten en zwaar depressieve patiënten met een chip in de hersenen die bepaalde hersencellen stimuleert, krijgen diabetespatiënten een minuscuul insulinepompje ingeplant, of is instant screening van bloedstalen met behulp van speciale chips mogelijk. In de nabije toekomst zullen dit soort artefacten, bijvoorbeeld hartcellen-op-chip, de toediening van gepersonaliseerde medicijnen mogelijk maken. Op nanopartikels die kankercellen in het lichaam opsporen en verwijderen, dienen we nog even langer te wachten.

- het onderzoek naar nanomaterialen, dat dankbaar gebruik maakt van het principe dat materie (zoals bijvoorbeeld koolstof, goud, zilver...) op de nanoschaal totaal andere fysische en chemische eigenschappen blijkt te vertonen dan wanneer men diezelfde stoffen in

[p. 30]

bulk gebruikt. Zo maakt men met koolstofnanobuisjes tennisrackets, fietsen en sportvliegtuigjes die vele malen sterker zijn dan staal en tegelijk heel licht en buigzaam. Kleding met zilverpartikels wordt kreukvrij, vuil- en geurwerend. Een gel van nanodraadjes kan kraakbeen doen herstellen. Met de juiste nanodeeltjes kan de efficiëntie van zonnecellen worden verhoogd en zijn ze zo buigzaam dat ze overal opgeplakt kunnen worden. Pleisters met zilverpartikels helen brandwonden. Zonnebrandcrèmes met zinkoxide nanodeeltjes houden schadelijke UV-stralen tegen. Nanodeeltjes in coatings maken gebouwen water- en vuilafstotend.

De ontwikkeling van nanotechnologieën vergt enorme inspanningen qua fundamenteel en toegepast onderzoek op multidisciplinaire gebieden. Zeer uiteenlopende specialismen zijn erbij betrokken: genomica en biotechnologie, cognitieve wetenschappen, computerwetenschappen, duurzame ontwikkeling, voedselveiligheid, aeronautiek, gezondheid, enzovoort. De nanotechnologieën zijn van groot technisch-industrieel belang en vormen ook een reusachtige intellectuele, culturele en onderwijskundige uitdaging.

Terug naar Democritus en Lucretius. Zij kunnen worden gezien als de voorlopers van de nanotechnologie om drie redenen.

In de eerste plaats omdat ook de nanowetenschappers van vandaag, net zoals Democritus en Lucretius, naar de werkelijkheid kijken door de bril van afzonderlijke atomen. Ze onderzoeken de materie op de schaal van individuele atomen en hun moleculaire structuren. Maar in tegenstelling tot Democritus, die in zijn tijd het bestaan van atomen moest veronderstellen, kunnen nanotechnologen met de nieuwste elektronenmicroscopen individuele atomen ook effectief zien¹.

Een tweede reden is dat De natuur van de dingen ook gelezen kan worden als een parabel over hoe het de moderne natuurkunde later zal vergaan. Over hoe het deterministische wereldbeeld van de klassieke natuurkunde (of de in het gedicht loodrecht vallende atomen) eens zal moeten wijken voor de kwantumfysica, die vooral fundamentele willekeur ziet in de natuur (de chaos van botsende atomen).

In de klassieke natuurkunde bepalen strikte wetten in ruimte en tijd de causale ontwikkeling van de gebeurtenissen. We kunnen alles in het universum exact weten en voorspellen, als we maar voldoende en nauwkeurig meten. Volgens deze wetten zou je verwachten dat, als op een bepaald moment de snelheid en de positie van een atoom gekend is, zowel de voorbije ontwikkeling van dat atoom als zijn toekomstige lot met mathematische precisie uit de natuurwetten zijn af te leiden. Volgens de kwantumfysica is dit echter niet het geval. De natuurwetten

1 Zo kan de nieuwste elektronenmicroscoop van de Universiteit Antwerpen nanostructuren, die meestal uit een paar honderd atomen bestaan, in drie dimensies zichtbaar maken. Dat betekent: we kunnen zien hoeveel atomen die structuur bevat, hoe die ruimtelijk zijn verdeeld, tot welk element van het periodiek systeem elk atoom behoort, en wat de aard is van hun binding (zo kan koolstof bijvoorbeeld de vorm aannemen van grafiet, maar ook van diamant of van een koolstof nanobuisje).

[p. 31]

van Newton deugen niet in de wereld van atomen. Op de nanoschaal gedraagt de materie zich anders. Volgens de kwantumfysica kunnen we niet tegelijk weten waar een atoom zich bevindt en hoe snel het beweegt. Daardoor is het gedrag van atomen en moleculen fundamenteel onvoorspelbaar. Vergelijk het met Democritus' atomen die ‘op onbepaalde plaatsen en op een onbepaald moment een beetje uit hun baan gaan’. We kunnen geen precieze voorspelling maken van wat er zal gebeuren, maar alleen een statistisch gemiddelde berekenen en alleen praten in termen van waarschijnlijkheid. Elke beschrijving van deze deeltjes is hoe dan ook inexact.

Er is nog een derde overeenkomst tussen Democritus' atoomleer en de ambitie van de moderne nanowetenschapper: het is net de erkenning van die onzekerheid, onbepaaldheid en onvoorspelbaarheid die de deur opent voor creatieve ingrepen in de natuur. Willekeur in de natuur, zo stelt Democritus, is de basis en de bron van onze scheppingsdrang. Want als niets op voorhand vastligt, als atomen lukraak met elkaar gaan botsen, dan is het aan de mens om zijn kans te grijpen en om zelf tussen te komen.

Ook voor hedendaagse nanotechnologen betekent die willekeur een uitdaging waarop ze hun experimenteerdrift kunnen loslaten. Au fond is de afstandelijke observatie en het leren begrijpen van het gedrag van atomen niet hun eerste interesse. De echte aspiratie bestaat erin om met die deeltjes ook iets te doen. Om met atomen grotere moleculaire structuren te bouwen die onvermoede - bijvoorbeeld optische, elektrische, magnetische, elektronische of katalytische - eigenschappen zullen vertonen.

Niet voor niets behoort het tot de ultieme ambitie van nano-onderzoekers om nanomaterialen en -systemen te bouwen via spontane processen van zelfassemblage of zelfopbouw van moleculen². Daarbij zal niet zozeer een goed wetenschappelijk begrip van de causale werking van de loop van die processen vooropstaan, als wel de vraag: welke nieuwe structuur leveren ze op, en met welke interessante eigenschappen?

2 Moleculen assembleren zichzelf tot een groter functioneel geheel, waarbij de mens weliswaar een geschikte fysische of chemische uitgangssituatie creëert, maar het proces, eens het op gang komt, een eigen intern plan volgt.

Al doende weten

In feite komt hiermee het ideaal van de Verlichting, de vraag naar het waarom van de dingen, de aspiratie van het weten op zich, op de helling te staan. Handelen gaat primeren op weten. In plaats van het afstandelijk observeren en leren begrijpen van de natuur, komt nu de observatie en het begrip van de effecten van onze technische ingrepen in de natuur. Voor nanotechnologen wordt de natuur - met inbegrip van onszelf - één grote experimentele scène.

[p. 32]

Kortom: nanotechnologen zijn pas succesvol wanneer ze erin slagen om dingen te doen op de nanoschaal. Dankzij de elektronenmicroscoop kunnen wetenschappers - vergelijk het met de ontdekking van een werelddeel of met een ruimtereis - hun vlag planten in een nieuwe ruimte. Ze kunnen er rondkijken, rondwandelen, atomen verplaatsen en zo op het spoor komen van verrassende nieuwe eigenschappen. Het is die onderzoekshouding die ons vermogen tot scheppen enorm heeft vergroot en die technologische vernieuwing in een hoog tempo mogelijk maakt. De slogan Nanotechnology: shaping the world atom by atom³ vat die ambitie goed samen: in principe zullen we in staat zijn om onze wereld uit de meest basale bouwblokken opnieuw te construeren.

3 Met een brochure met de gelijknamige titel lanceerde Bill Clinton in de Verenigde Staten in 1999 zijn grootscheepse nanotechnologie-onderzoeksprogramma (National Nanotechnology Initiative).

Complexiteit

Wetenschappelijk onderzoek is erop gericht om stapsgewijs nieuwe generaties complexe sociotechnische systemen in de maatschappij te introduceren. Dit zijn systemen waarbij mens en technologie steeds meer in elkaar oplossen, met elkaar versmelten, niet meer los van elkaar te denken zijn⁴.

Die intense wisselwerking tussen mens en technologie maakt deze systemen complex. Een situatie is complex wanneer we de gevolgen van onze acties niet volledig onder controle hebben omdat er informatie of kennis ontbreekt. We noemen een sociotechnisch systeem complex wanneer het ontwerp en de ingebruikname ervan gepaard gaan met onbedoelde en onvoorspelbare effecten, met verschijnselen die vandaag buiten ons vermogen vallen om ze goed te begrijpen en te controleren.

We onderscheiden daarbij twee soorten onzekerheden. Er is de vraag naar de betrouwbaarheid van het sociotechnisch systeem: zal het systeem functioneren zoals voorzien, zal de omgeving (het lichaam, het milieu) op de vooropgestelde manier op het systeem reageren, wat is de kans op schade voor mens en milieu? En er is de vraag naar de latere acceptatie van het systeem: hoe zullen komende generaties reageren op de komst ervan?

Van 2006 tot 2010 leidde ik het onderzoeksproject Nanotechnologieën voor de maatschappij van morgen (NanoSoc), een door de Vlaamse overheid gefinancierd onderzoeksproject dat nanotechnologen, sociale wetenschappers, vertegenwoordigers uit de industrie en het middenveld en geïnteresseerde burgers samenbracht om te reflecteren over de genoemde onzekerheden, de wenselijke en onwenselijke implicaties van nanotechnologieën voor onze maatschappij. In het onderzoek werden de volgende vragen gesteld: willen we wel meer technologie in ons leven? Welke impact zullen nanotechnologieën hebben op onze gezondheid en op de kwaliteit van ons milieu? Garandeert die technologie ons

4 Denk aan systemen van brain-computer interfaces, waarbij hersenen verbonden worden met een computersysteem dat hersensignalen registreert en activeert. Of aan biosensoren die continu in het lichaam metingen verrichten en communiceren met een ingebouwd pompje dat automatisch medicijnen toedient.

[p. 33]

meer veiligheid of net niet? Zullen nanotechnologieën ons helpen bij een duurzamer gebruik van grondstoffen en energie? Dragen ze bij tot onze autonomie of worden we juist meer afhankelijk van technologie? En hoe zit het dan met onze privacy? De uitspraken die u verderop in dit artikel aantreft zijn afkomstig uit dit onderzoek - ze zijn de opbrengst van dialoogprocessen, burgerpanels, interviews, enzovoort.

Betrouwbaarheid

Onze wetenschap wil ingrepen in de mens en de natuur doeltreffender maken, en werkt daarom op het niveau van atomen. Op die schaal gedraagt de materie zich anders dan op de macroschaal: we kunnen gebruik maken van ongekende nieuwe eigenschappen die zich alleen daar en niet op een grotere schaal voordoen. Tegelijk volgt de natuur op die schaal de wetten van de kwantumfysica: het is fundamenteel onmogelijk om een precieze voorspelling te maken van wat er in een bepaalde situatie zal gebeuren. Het is niet omdat we in een experiment dezelfde condities creëren, dat hetzelfde zal gebeuren. En dat heeft zo zijn gevolgen voor de betrouwbaarheid van het systeem. Of, zoals een elektronisch ingenieur het formuleert: ‘Eens we overstappen van de micro- naar de nanoschaal is de mooie betrouwbaarheid en voorspelbaarheid van het systeem weg, alsof we te maken hebben met een biologisch systeem.’

Ingrijpen en begrijpen

De betrouwbaarheid van onze interventies op die schaal, in de mens en in het milieu, wordt ongewisser. Het wordt moeizamer om hun werking precies te doorgronden en om de risico's ervan juist in te schatten en te voorspellen. Net zoals het voor een onderzoeker een verrassing is welke nieuwe eigenschappen hij of zij op de nanoschaal zal aantreffen, zo ook kunnen de risico's die opduiken onvoorspelbaar zijn⁵.

Vraag is of bundeling van kennis op de nanoschaal in functie van meer effectieve systemen en interventies ons ook een beter begrip zal bijbrengen van waar we mee bezig zijn. Of die kennis ook ingezet zal worden voor het goed leren doorgronden van ons ingrijpen in en imiteren van de natuur. En of dit alles zal leiden tot een betere anticipatie op de onbedoelde en ongewenste effecten van onze interventies. De vaststelling dat moderne wetenschap veel inzet op de vraag ‘werkt onze interventie?’ (levert zij interessante eigenschappen op?) en minder investeert in het ‘waarom’ van die werking, doet betwijfelen of dit momenteel het geval is.

Filosofe Hannah Arendt zag in haar tijd al de kloof groeien tussen onze capaciteiten om verregaand in te grijpen in onszelf en de natuur,

5 Materialen op de nanoschaal zijn zeer reactief, of biologisch en chemisch zeer actief. Dat heeft te maken met het gegeven dat er verhoudingsgewijs (in vergelijking met datzelfde materiaal in bulk) meer atomen aan de buitenkant van het materiaal zitten dan binnenin. Net die reactiviteit levert het materiaal onverwachte attractieve eigenschappen op. De andere kant van de medaille is dat die reactiviteit de toxiciteit van het materiaal kan vergroten.

[p. 34]

en anderzijds ons intellectuele begrip van en onze controle over de effecten van deze ingrepen. Ze wijdt dit aan de experimentele opzet van veel onderzoek dat focust op de vraag: ‘werkt het principe?’. Die vraagstelling vernauwt het blikveld van de wetenschapper tot de heel specifieke vooronderstellingen die aan het experiment ten grondslag liggen. Alles wat zich buiten die begrenzing van het eigen denkschema afspeelt, is niet vatbaar voor kennis van de onderzoeker. Ook al ligt daar dikwijls materiaal voor een beter begrip van de technologische interventie en haar gevolgen.

Een recent rapport van de gerenommeerde Britse Royal Commission on Environmental Pollution⁶ onderschrijft de stelling van Arendt als het gaat om het huidige onderzoek naar nanotechnologie. De auteurs stellen dat de economisch nuttige functies van nanodeeltjes meestal goed onderzocht en gekarakteriseerd worden, terwijl dat niet het geval is als het gaat om het gedrag van deze deeltjes in de mens en in het milieu. Er is een consensus, aldus de experts van het rapport, dat de mechanismen van toxiciteit⁷ op die schaal niet goed worden begrepen.

Volgens sociologe Helga Nowotny is het niet duidelijk of er effectief sprake is van een groeiende kenniskloof tussen onze bekwaamheid om technisch in te grijpen in de materie en een beredeneerd begrip van deze interventies en hun gevolgen. Immers, de geschiedenis laat zien dat wetenschappers zich altijd engageren voor twee tegenstrijdige ambities: ze bouwen aan een steeds complexere wereld, terwijl ze tegelijk zoeken naar manieren om die complexiteit te verminderen en beheersbaar te houden. Wel ziet Nowotny wetenschappers gevangen raken in een ‘complexiteitsrace’. De twee tegenstrijdige ambities, het vergroten en verkleinen van complexiteit, zijn voortdurend met elkaar in competitie, zo stelt ze. En het wordt alsmaar moeilijker om telkens opnieuw een optimaal evenwicht tussen beide ambities te realiseren.

6 The Royal Commission on Environmental Pollution, Novel Materials in the Environment: the case of Nanotechnology, 27ste rapport, 12 november 2008.

7 Bijvoorbeeld van nanokoolstofbuisjes, koolstof buckyballs en nanozilverpartikels.

Technologie maakt de dienst uit

De ambitie om met technologie steeds effectiever in te grijpen in de wereld gaat gepaard met de toegenomen complexiteit van technologische systemen, met de ervaring dat we zulke ingrepen nooit helemaal in de hand zullen hebben. Complexiteit speelt echter nog op een ander vlak. De organisatie van het moderne leven raakt steeds intenser vervlochten met technologie. Er is vrijwel geen activiteit meer te bedenken of er komt technologie aan te pas. Als we geconfronteerd worden met een probleem is het vandaag courant om eerst naar een technologische oplossing te grijpen. Of om het in de woorden van techniekfilosoof Peter-Paul Verbeek te zeggen: ‘op die manier raakt de moderne mens door en door bemiddeld door technologie’. En dat schept een ander soort onze-

[p. 35]

kerheid, namelijk over vragen zoals: wie zal op welke manier reageren op nano-ontwikkelingen die vandaag op de tekentafels liggen? En wat komt er allemaal kijken bij een succesvolle inburgering van technologie in de maatschappij?

We zullen stilaan helemaal ondergedompeld raken in een omgeving die intelligent reageert op onze aanwezigheid. Piepkleine computertjes, onzichtbaar voor het blote oog, kunnen worden ingebouwd in het meubilair en in de muren van onze woning en ons kantoor, op verkeerswegen en in auto's en publieke transportmiddelen, in onze kleren en gebruiksvoorwerpen. Ze maken onze omgeving ‘slim’, want ze communiceren draadloos met elkaar en anticiperen zo op onze behoeften. Ze doen het behangpapier de kleur aannemen die bij onze stemming past. De ijskast stelt zelf een menu en boodschappenlijstje op en seint dit door naar de supermarkt. Muren praten letterlijk terug. Een slim tapijt meldt aan de politie wanneer een vreemde ons huis binnenkomt. Ons T-shirt meet wat er gaande is in ons lichaam en waarschuwt de huisarts als er iets misloopt. Als automobilist zijn we overal traceerbaar, bekend en bereikbaar.

Maar niet alleen in onze omgeving, ook in ons lichaam lijkt technologie de dienst te gaan uitmaken. Nieuwe ontwikkelingen in de biogeneeskunde sturen aan op een ware versmelting van het lichaam met technologie. We kunnen computertechnologie inpluggen op ons zenuwstelsel, denk bijvoorbeeld aan kunstarmen of -benen die elektronisch worden aangestuurd via een elektrode in de hersenen. We sturen nanodeeltjes in de bloedbaan om zieke cellen op te sporen en te vernietigen. Een implantaat in de hersenen stimuleert heel gericht afzonderlijke hersencellen en beïnvloedt zo ons concentratievermogen en ons humeur. Een minuscuul implanteerbare biosensor is in staat om onze suikerspiegel continu te meten en indien te laag met behulp van een ingebouwd pompje op peil te houden.

Versmelten met technologie en ondergedompeld worden in technologie: dat zijn onmiskenbaar grote stappen in de technologische evolutie. Mensen kampen met dubbele gevoelens hierover. Enerzijds willen ze technologie omarmen, meegaan met hun tijd, en tegelijkertijd willen ze teruggaan in of stilstaan bij de tijd. ‘Technologie mag voor mij gerust de zuurstof worden die we dagelijks inademen’ zei een deelnemer aan het lekenpanel. Iemand anders reageerde: ‘Maar ik wil weten wie ik ben zonder technologie.’

Ambivalente reacties scheppen onzekerheid voor de ontwerpers van een technologie. Het is volstrekt onvoorspelbaar hoe komende generaties de ontwikkelingen van vandaag zullen appreciëren. Ooit was invitrofertilisatie een omstreden techniek - nu is die algemeen aanvaard. Zullen we zo ook embryoselectie via genetische doorlichting, of de ma-

[p. 36]

nipulatie van ons humeur met hersenimplantaten later een normale praktijk vinden?

Het is lastig dat we vandaag moeilijk in naam van toekomstige generaties kunnen spreken. Er bestaan immers geen objectieve, voor eens en voor altijd vastliggende standaarden die daarbij als baken kunnen gelden. Normen en waarden veranderen omdat een nieuwe technologie steeds haar kleur weer afgeeft op een cultuur, haar stempel drukt op het samenleven. Wie we zijn en wat we belangrijk vinden is het resultaat van deze kruisbestuiving. De vraag naar het goede leven zal met de komst van een nieuwe technologie altijd weer aan de orde zijn. En het is een illusie te denken dat dit zal kunnen gebeuren zonder controverse. Publiek debat wordt daarom een absolute noodzaak.

Nood aan een nieuwe Verlichting

We ontberen dus kennis op twee vlakken. Ten eerste: we kunnen ingrijpen in de materie maar ons niet goed voorstellen wat de effecten zijn. Ten tweede: ons leven wordt georkestreerd door technologie maar we beschikken niet over standaarden om die veranderingen te sturen.

Deze problematiek is een uitdaging voor wetenschappers. Immers, de onzekerheden die ermee gepaard gaan en de vraag hoe we daar het best mee omgaan, plaatsen wetenschap en technologie midden in de maatschappij. Het laboratorium is voor onderzoekers geen veilige thuishaven, biedt niet langer beschutting voor vragen uit de maatschappij. Keuzes in het laboratorium en op de ontwerptafel zijn niet vrijblijvend. Die wetenschap kan onderzoekers hinderen bij het verleggen van grenzen, of kan hen inspireren. Welke kant het op zal gaan is moeilijk te voorspellen.

Wellicht is de tijd rijp voor een nieuwe Verlichting. De eerste Verlichting bracht het inzicht dat aan de wereld zoals die is, aan de natuur en de mens, geen goddelijk plan ten grondslag ligt. Niets is zoals het moet zijn, alles is in principe voor verbetering vatbaar. Godsdienst, noch theologie of bijgeloof, maar wel het eigen verstand en het vrije onderzoek, zijn een betrouwbare basis voor kennis. Bevrijd uit het keurslijf van het determinisme heeft de Verlichting wetenschappers met beide voeten in de realiteit geplaatst.

Vandaag dient afgerekend met een nieuw dogma of keurslijf. Sterk ingeburgerd in kringen van onderzoek en beleid is de veronderstelling dat niet wijzelf, maar het toeval de ontwikkeling van kennis en van haar toepassingen bepaalt. De mythe houdt hardnekkig stand, dat lukrake krachten - zoals wetenschappelijke nieuwsgierigheid en het spel van de markt - finaal dicteren welke richting we met wetenschap en technologie uitgaan.

[p. 37]

In de roman The Stone Gods vertelt Jeanette Winterson het verhaal van een toekomst waarin de mensheid op het punt staat een vervuilde en uitgeputte aarde in te ruilen voor een nieuwe, nog maagdelijke planeet. Billie, wetenschapster van dienst, is sceptisch: ‘We maken plannen. We proberen controle te krijgen, maar finaal gebeurt alles op goed geluk.’ Waarop haar vriendin, de robot Spike: ‘Dit is een kwantum universum, niet willekeurig maar ook niet gedetermineerd. Het is op elke seconde potentieel. Alles wat je kan doen is tussenkomen.’ Waarop Billie opnieuw: ‘Wat suggereer je dat ik doe om tussen te komen?’ En dat is dan een cruciale vraag. Hoe kunnen we op een verantwoorde manier tussenkomen? Hoe maken we uit wat er wel en niet moet worden onderzocht en ontwikkeld? Hoe kunnen we bepaalde innovaties in ons leven verwelkomen en beslissen dat andere niet gewenst zijn? En hoe kunnen we een gezamenlijke verantwoordelijkheid voor de consequenties van onze keuzes organiseren?

Opdrachten voor een nieuwe Verlichting

In het licht van de voorgaande vragen zie ik drie opdrachten voor een nieuwe Verlichting.

Opdracht 1: mobiliseer tijdig verbeelding in de maatschappij

Mensen kampen met dubbele gevoelens als het gaat om de nieuwste ontwikkelingen in wetenschap en technologie. Achter dit onbehagen zit een complex amalgaam van ervaringen. Soms duikt het gevoel op dat men controle verliest over het eigen leven. Nieuwe technologieën lijken het ons moeilijker te maken om het heft in eigen handen te houden, bijvoorbeeld wanneer een slimmer wordende woning voor ons gaat beslissen. Daarnaast is er de beleving dat we morele grip op de dingen verliezen. Dat technologische ontwikkelingen ons voor moeilijke keuzes plaatsen, bijvoorbeeld wanneer ingeplante biosensoren continu registreren wat er in ons lichaam gebeurt. En dat we daar alleen maar moeilijker uit raken.

Daarom is het belangrijk dat mensen collectief leren ontdekken wat ze waardevol vinden in het leven. Een middel daartoe is hen aanmoedigen om samen toekomstige fantasiewerelden met nanotechnologie te bedenken. Dat heeft twee voordelen. Het helpt hen om met andere ogen naar vandaag te kijken en beter te zien wat ze echt willen. En ze kunnen zo ook een stuk controle herwinnen. Vergelijk dit met de droom van de Amerikaanse ingenieur, Ray Kurzweil, die ons brein wil downloaden op de harde schijf van een computer. Hoewel dit veel speculatie inhoudt, zijn het wel zulke fantasiebeelden die de richting van het huidig onder-

[p. 38]

zoek bepalen. Waarom zouden we dan het fantaseren over onze toekomst aan een kleine club experts overlaten?

Opdracht 2: leg niet alle eieren in dezelfde mand

‘Jullie, mensen, maakten een wereld zonder alternatieven, en nu gaat ze dood’, zegt de robot Spike tegen haar vriendin Billie in The Stone Gods. Het getuigt van wijs beleid om tijdig alternatieve richtingen te verkennen. Als je met een nieuw technologisch principe, bijvoorbeeld een biotransducer⁸, een bepaald probleem wil aanpakken, bijvoorbeeld astma bij kinderen of neurodegeneratie bij ouderen, zet dan niet één, maar meerdere onderzoekspaden uit. En doe dit vanuit verschillende invalshoeken, maak duidelijk aan de buitenwacht waarin die paden van elkaar verschillen: zowel op grond van hun wetenschappelijke en technologische doeltreffendheid, als op grond van de invulling die ze geven aan een menswaardig bestaan. Zo rijden we ons niet vast en kunnen we altijd op onze stappen terugkeren.

Een voorwaarde voor succes is wel, dat wetenschappers leren om over de stand van hun kennis met buitenstaanders te praten, om hun specialistische bevindingen normaal onder woorden te brengen. En daar hebben ze het soms moeilijk mee.

8 De combinatie van biologisch materiaal met een elektronische chip, om biologische signalen te detecteren en te activeren.

Opdracht 3: we zijn samen verantwoordelijk voor het onderzoek op de nanoschaal

Een goede voorbereiding op de toekomst begint op tijd, als er nog te kiezen valt. Maar wordt ook sámen opgezet. En dat is zeker niet de minste uitdaging: hoe organiseren we een gezamenlijke verantwoordelijkheid voor de voortgang van het onderzoek op de nanoschaal?

Hier krijgen we te maken met een pijnpunt dat niet gemakkelijk op te lossen is. In ons onderzoeksbestel wordt kennis geproduceerd in kleine stukjes, verspreid over instituten, universiteiten en bedrijven, wereldwijd. Vergelijk het met de productie van auto-onderdelen op veel verschillende plaatsen: de arbeider houdt zich aan zijn specifieke taak en kijkt niet naar wat er voor of achter hem op de lopende band gebeurt. ‘In onwetendheid van gevaren leefden eigenlijk alleen de wiskundigen zelf, en hun leerlingen, de natuuronderzoekers, die van dat alles evenmin iets in hun ziel bespeurden als wielrenners die er ijverig op los trappen en die niets anders in de wereld opmerken dan het achterwiel van de man voor hen’ schreef Robert Musil in De man zonder eigenschappen. Deze werkwijze creëert, wat de socioloog Ulrich Beck noemt, een dynamiek van ‘georganiseerde onverantwoordelijkheid’: als er iets misloopt wordt al snel in andere richtingen gewezen. Een nanowetenschapper zei: ‘Als wetenschapper blijf je bij je wetenschappelijke taak en wat daarna

[p. 39]

gebeurt is niet jouw verantwoordelijkheid. Dat is de verantwoordelijkheid van het bedrijf. En het bedrijf zal zeggen: “wel, dat is niet onze verantwoordelijkheid maar die van de consumenten, want zij moeten het product niet kopen.”’

We moeten dus op zoek naar nieuwe samenwerkingsmodellen. Onderzoeksinstituten zoals het Leuvense Imec⁹ zetten met hun initiatieven inzake ‘open innoveren’ al interessante experimenten op de rails. Onze suggestie zou zijn om dat ‘open’ nog ‘opener’ te maken, en daar ook anderen dan de usual suspects bij te betrekken. Denk aan dokters, patiënten, mutualiteiten en zorgverstrekkers bij het onderzoek naar medische technieken. Denk aan de milieu- en werknemersorganisaties als het gaat om de ontwikkeling van nanomaterialen. Denk aan ngo's in de sfeer van burgerrechten als het gaat om nano-elektronica in de ‘slimme omgeving’. De volgende vraag van een nanowetenschapper raakt daarom de kern van de discussie: ‘Aan de ene kant zie je dat een klein deel van de bevolking de vooruitgang bepaalt en dat de rest volgt. Anderzijds moet er ook in wetenschap een vorm van democratie mogelijk zijn, want de meeste mensen zijn weldenkend. De grote vraag is: hoe doe je dat, het is zo complex.’ De boodschap is, kortom: onverwijld experimenteren met een dialoog tussen wetenschap en maatschappij.

9 Imec = Interuniversitair Micro- en Nano Elektronica Instituut.

Literatuur

Hannah Arendt, De menselijke conditie, Uitgeverij Boom, Amsterdam, 2009.

Helga Nowotny, ‘The Increase of Complexity and its Reduction: Emergent Interfaces Between the Natural Sciences, Humanities and Social Sciences’, in Theory Culture & Society, Vol. 22 (5), oktober 2005, blz. 15-31.

Jeanette Winterson, The Stone Gods, Penguin Books, Londen, 2007.

Lucretius, De natuur van de dingen - De rerum natura, vertaald, ingeleid en van aantekeningen voorzien door Piet Schrijvers, Historische Uitgeverij, Groningen, 2008.

Peter-Paul Verbeek, De grens van de mens: over techniek, ethiek en de menselijke natuur, rede uitgesproken bij de aanvaarding van het ambt van hoogleraar Filosofie van Mens en Techniek aan de Faculteit Gedragswetenschappen van de Universiteit Twente op donderdag 15 oktober 2009.

Robert Musil, De man zonder eigenschappen. Eerste boek, vertaald door Ingeborg Lesener, Uitgeverij Meulenhoff, Amsterdam, 1988.

Ulrich Beck, Risikogesellschaft: Auf dem Weg in eine andere Moderne, Suhrkamp Verlag, Frankfurt am Main, 1986.