kan technologie ook 'natuur' zijn?

We leven in een tijd waarin gemaakte en geboren dingen steeds meer door elkaar heen gaan lopen. Natuur en cultuur zij niet meer zo gescheiden als ze ooit waren. Zijn we beland in het tijdperk van de 'synthetische biologie?'

Koert van Mensvoort - 25 november 2022

In het jaar 2001 maakte ik een boswandeling die ik me nog goed herinner. Ik was met een vriendin en we genoten van de rust, kleur en geur van het landschap. Totdat ons oog viel op iets vreemds. Aan de rand van het bos stond een boom die meters boven de andere bomen uitstak. Naarmate we dichterbij kwamen, ontdekten we dat dit helemaal geen boom was, maar iets dat deed alsof. Het was een zendmast, vermomd als boom.

We kunnen het erover eens zijn dat een vermomde zendmast geen natuur is. Het is op zijn best een afbeelding van natuur, zoals een geschilderd landschap dat ingelijst aan de muur hangt. Met het verschil dat de ‘antenneboom’ niet geïsoleerd is in het museum of in jouw huiskamer, maar direct in het landschap is geplaatst.

Deze boom confronteert ons met twee dingen. Allereerst toont hij onze behoefte om onze omgeving te modelleren naar een ideaalbeeld van natuur. Daarnaast laat hij zien hoe we overal in onze leefomgeving technologie onzichtbaar hebben geïntegreerd. We willen wandelen in een ongerept landschap, maar tegelijk ook kunnen bellen.

Ruim twintig jaar na mijn ontmoeting met de als boom vermomde zendmast, kan de menselijke impact op onze planeet nauwelijks worden onderschat. Klimaatverandering, massa-urbanisatie, plastic in de oceanen, genetische modificatie. Ongerepte natuur wordt steeds zeldzamer, en tegelijkertijd wordt onze technologische omgeving zo complex en oncontroleerbaar dat we deze als een natuur op zichzelf gaan ervaren. Hoewel er vele initiatieven zijn om onze relatie met de natuur te herstellen, in balans te brengen, of de natuur te redden, wordt de volgende vraag slechts zelden gesteld: ‘Wat ís überhaupt ons beeld van natuur, en wie bepaalt dat?’

over de auteur

Koert van Mensvoort is filosoof, kunstenaar en wetenschapper. Hij is hoofd van het Next Nature Lab aan de TU Eindhoven, en van het Next Nature Netwerk, een denktank in Amsterdam.

Dit is een van de essays eerder gepubliceerd in het Tegenlicht 'Boek van de Toekomst', uitgegeven ter viering van het 20-jarig bestaan van Tegenlicht. Kijk hier voor meer informatie over het boek, het archief en de tentoonstelling.

biologie wordt technologie

In de negentiende eeuw brachten de lopende band en de stoommachine de industriële revolutie voort. Met de komst van de computer en het internet ging in de twintigste eeuw de digitale revolutie van start. Wordt de eenentwintigste eeuw het tijdperk van de biotechnologie?

Wel als we Joichi Ito, de directeur van het MIT Media Lab mogen geloven. ‘Bio is het nieuwe digitaal’, verkondigde hij in 2015. In zijn presentatie vergeleek hij de vroege dagen van het internet met de huidige staat van de biotechnologie. Zoals computers net betaalbaar werden voor consumenten toen het internet opkwam, zo begint nu de hardware om te spelen met DNA binnen het bereik van gewone mensen te komen.

kun je in de toekomst met je smartphone checken of jouw DNA matcht met dat van je date?

De ontwikkelingen gaan hard. Na de start van het Human Genome Project in 1990, zou het nog dertien jaar en miljarden euro’s kosten om het menselijk genoom in kaart te brengen. Inmiddels kun je voor een paar honderd euro een apparaatje kopen dat in de palm van je hand past en in een oogwenk hetzelfde doet.

Als deze tendens zich doorzet heeft jouw smartphone straks een DNA-scanner waarmee je kunt controleren of de sushi die je hebt besteld wel echt die exclusieve vissoort bevat. Of je kunt checken in welke mate het genetisch materiaal van je date matcht met jouw eigen DNA, en of het in combinatie met elkaar gezonde kinderen zal voortbrengen.

synthetische organismen

Niet alleen kunnen we de microbiologische wereld steeds beter in kaart brengen, we gaan haar ook steeds verder en preciezer cultiveren. Een van de voortrekkers van het Human Genome Project is Craig Venter. In 2010 presenteerde hij ’s werelds eerste synthetische organisme. Dit nieuwe organisme was gemaakt door in de computer een DNA-molecuul te ontwerpen en dit vervolgens naar een bacteriële cel te transplanteren.

Maar hoe ontwerp je DNA? DNA bevat vier verschillende elementen, afgekort met de letters A, T, G en C. Zoals met letters woorden, zinnen en boeken gemaakt kunnen worden, kun je de letters van het DNA combineren om erfelijke informatie over de opbouw en het functioneren van organismen te ‘beschrijven.’

Door DNA aan te passen en te transplanteren, kon het team van Venter de eigenschappen van de bacterie programmeren naar eigen wil. Naast de gebruikelijke blauwdruk voor proteïnen die het functioneren van het organisme bepalen, bevatte het aangepaste dna ook de namen van de makers en zelfs een eigen e-mailadres, dat je in theorie zou kunnen uitlezen om contact met hen op te nemen. ‘De eerste zichzelf voortplantende soort waarvan de ouder een computer is’, noemden de makers het.

In de media verspreidde zich het nieuws dat Venter vanuit het niets leven had gecreëerd. Venter zelf vond dat overdreven. Hij werkte slechts met een van de sleutelprincipes uit de natuur: al het leven is afgeleid van ander leven. Net zoals een landschapsarchitect bestaande planten en bomen in een eigen ontwerp bij elkaar plaatst, speelt Venter met de ordening van eiwitstructuren in een celkern, waardoor deze zich op een andere, door mensen gewenste, wijze gaat gedragen.

Duizenden jaren geleden zijn we begonnen planten en dieren te domesticeren. Nu gaan we dat doen met micro-organismen zoals bacteriën, algen en virussen. Zelfde principe, grotere precisie.

creatief met microben

Het toepassen van engineeringprincipes uit de machinebouw en computerkunde op de biologische wereld heeft een naam: synthetische biologie. Door een standaardgereedschapskist samen te stellen uit microbiologische elementen, kunnen deze elementen, net als schroeven en bouten, worden gecombineerd tot nieuwe organismen met nieuwe gedragingen.

Micro-organismen zijn plotseling veel méér dan ziekteverwekkers. Bacteriën en algen zijn meesters in het omzetten van stoffen, waarom zouden we ze niet gebruiken om landbouwafval om te zetten in brandstof of medicijnen? Of we kunnen ze gebruiken voor het ontwikkelen van een vaccin tegen hiv. We kunnen een nieuwe algensoort programmeren die de CO2-niveaus omlaag brengt. Of een nieuw soort brandstof produceert. En wat dacht je van commerciële toepassingen? Nieuwe parfums, geproduceerd door microben. Dit alles behoort tot de beloftes van de synthetische biologie.

wat als we lichtgevende bomen kunnen maken die de straatlantaarns vervangen?

Virussen zijn in de loop van miljarden jaren zo geëvolueerd dat ze goed zijn geworden in het inbrengen van hun dna in andere cellen. De verbluffend snelle ontwikkeling van covid-19-vaccins demonstreert hoe goed we de werking van virussen begrijpen en erop kunnen handelen. Wat is de volgende stap? Waarom zouden we virussen niet kunnen aanpassen zodat ze alleen kankercellen aanpakken? Misschien kunnen we ook complexere meercellige organismen zoals planten en dieren gaan ontwerpen. Sinds enkele jaren werken onderzoekers aan gemodificeerde muggen die geen virussen maar vaccins verspreiden. En wat als lichtgevende bomen elektrische straatverlichting kunnen vervangen?

De tafel waaraan ik dit stuk schrijf is van walnotenhout gemaakt. Misschien kunnen we op een goede dag de ontwikkeling van de boom zo manipuleren dat hij direct al in de gewenste vorm groeit, zonder dat we hem hoeven te bewerken. Of heb je liever een gehele woning van geprogrammeerd organisch materiaal, die meegroeit met de omvang van je gezin? De meeste voorbeelden zijn nog fantasie. Maar de technologie om onze eigen cellen zodanig aan te passen dat ze dingen doen die we normaal nooit zouden kunnen, is al wel beschikbaar.

geboren/gemaakt

Geprinte organen, gekweekt vlees, olieproducerende bacteriën. We leven in een tijd waarin gemaakte en geboren dingen steeds meer door elkaar heen gaan lopen. Wat is dan natuur, en wat is cultuur? Traditioneel verstaan we onder natuur alles wat geboren is: planten, dieren, het klimaat, het universum. Cultuur daarentegen is datgene wat wij mensen maken.

Met de versmelting van ‘geboren’ en ‘gemaakt’ vervaagt deze grens. Is een kloonbaby een voorbeeld van natuur of van cultuur? En wat te denken van de pitloze druif, de regenboogtulp en de transgene muis wiens chronische kanker ten dienste staat van de wetenschap? De aloude tegenstelling tussen natuur en cultuur lijkt ontoereikend om onszelf en de hoogtechnologische maatschappij waarin we leven te begrijpen.

Onze definitie van natuur is al sterk veranderd in de loop van de geschiedenis, en is bovendien nooit eenduidig geweest. Dagelijks gebruiken we het woord ‘natuur’, zonder dat we altijd precies aangeven wat we bedoelen. We gebruiken het in discussies over de inrichting van het landschap, de productie van voedsel, en de toekomst van onze kinderen. Het is vooral de wijze waarop wij onderscheid aanbrengen tussen natuur en cultuur, dat veel zegt over ons menselijk perspectief: hoe beschouwen we de plek van de mens in de natuur?

wat is natuur?

In plaats van natuur en cultuur simpelweg op één hoop te gooien en er niet meer over na te denken, denk ik dat ons beeld van natuur aan het kantelen is. Dit wil ik toelichten aan de hand van een eenvoudig schema. Op één as plaats ik ‘geboren’ tegenover ‘gemaakt’. Op de andere as plaats ik ‘gecontroleerd’ tegenover ‘autonoom’. Dit levert vier kwadranten op, waarin we allerlei dingen kunnen plaatsen:

In het kwadrant ‘geboren-gecontroleerd’ vinden we een bonsaiboom, regenboogtulp of een genetisch gemodificeerde banaan. Allemaal geboren, maar ook totaal gecontroleerde hypernatuur, die zo ingrijpend door mensen wordt beheerst dat we haar eigenlijk geen ‘natuur’ meer kunnen noemen: dit is biodesign.

Tegelijkertijd is er nog genoeg ‘geboren’ natuur over die mensen niet controleren. Denk aan virussen, vulkanen, de bliksem of de zon. De zon is zoveel groter dan de aarde. Ze heeft een diameter die ruim honderd keer zo groot is, en staat aan de basis van al het leven op onze planeet. We zijn er volstrekt afhankelijk van en hebben geen enkele controle over de zon. Als je bovendien bedenkt dat deze zon een relatief kleine ster is in een gigantisch heelal dat meer sterren bevat dan er zandkorrels op aarde zijn, realiseer je je dat we best wel een beetje bescheiden mogen zijn.

In het kwadrant ‘gemaakt-autonoom’ wordt het interessant. Daar vinden we door mensen gemaakte dingen die aan onze controle lijken te ontsnappen. Denk aan computervirussen, het fileprobleem, steden, digitale netwerken, kunstmatige intelligentie en het financiële systeem. Hoewel er geen twijfel over bestaat dat wij mensen het financiële systeem hebben gemaakt, is het zeer de vraag of wij het nog volledig kunnen controleren nu menselijke beurshandelaren grotendeels zijn vervangen door computeralgoritmes.

technologie wordt biologie

Het schema maakt twee belangrijke verhalen over onze tijd zichtbaar. Enerzijds zetten we de geboren omgeving steeds verder naar onze hand. Anderzijds wordt onze gemaakte omgeving zo complex dat we er de controle over verliezen. Biologie wordt technologie, technologie wordt biologie. De traditionele definitie van ‘natuur’ als ‘alles wat geboren is’, is niet langer houdbaar. We moeten het verschuiven, naar ‘natuur’ als ‘alles wat autonoom groeit’.

Dit perspectief lijkt heel nieuw. Maar eigenlijk komt het sterk overeen met de opvatting van de oude Grieken. Waar het Latijnse natura komt van nascor (geboren worden), spraken de Grieken van physis (φύσις), dat is afgeleid van het woord ‘groeien’: phuo (φῠ́ω). Als we terugkeren naar de Griekse opvatting, kunnen we onszelf weer beschouwen als onderdeel van de natuur. We komen eruit voort, en met onze aanwezigheid transformeren we de natuur.

We moeten ons perspectief radicaal veranderen. We zijn eraan gewend natuur en technologie als tegenpolen te zien, als dag en nacht of zwart en wit. Maar nu komen we tot de ontdekking dat we met onze technologie niet alleen maar natuur weghalen, maar dat die technologie op haar beurt ook een nieuw soort natuur veroorzaakt die misschien wel net zo wild en onvoorspelbaar is: een next nature. Een volgende natuur.

met onze technologie creëren we een 'volgende natuur,' die net zo onvoorspelbaar is

Niet iedereen zal dit idee van de een op de andere dag accepteren. Het druist in tegen het verlichtingsdenken van de afgelopen eeuwen. In dit denken is de wereld maakbaar, kenbaar, en kunnen we haar steeds beter naar onze hand zetten, om uiteindelijk een perfecte wereld te scheppen. Technologie-utopisten mogen dan beweren dat de mens de natuur steeds verder zal beheersen, totdat de mens uiteindelijk zonder de natuur kan leven. Maar dat is een illusie. Telkens wanneer de natuur overwonnen lijkt, blijkt ze op een ander terrein weer een geduchte uitdager. ‘Natuur verbergt zich graag’, zei de Griekse filosoof Heraclitus.

Laten we natuur niet langer zien als een statisch gegeven, of een verloren paradijs. Laten we haar zien als een dynamische, autonome kracht die we nooit volledig zullen controleren, maar waar we wel continu mee in contact staan en onderdeel van zijn. Natuur als een vaste sparringpartner in onze menselijke ontwikkeling. Laten we de mens niet langer duiden als de antinatuurlijke soort die de natuur slechts bedreigt en elimineert, maar als een evolutionaire katalysator die de natuurlijke wereld transformeert.

Met onze creativiteit en inventiviteit veroorzaken we een ‘volgende natuur’. Die kunnen we lang niet altijd beheersen. Ze is wild en onvoorspelbaar als altijd. Wilde software, genetische verrassingen, autonome machines, gekweekt vlees en prachtige zwarte bloemen met zonnepanelen. Het is even wennen, maar na een tijdje worden de zaken weer helder. Dit is echte natuur, maar niet zoals we haar kenden.