Counterfactuals

In de serie Denken in Tijden van Corona gaat het dit keer over de vraag:

Is dit leven?

Je kunt je verschillende situaties voorstellen waarin deze vraag bij iemand opkomt. Misschien is het de tekst op het spandoek van een demonstrant tegen de Coronamaatregelen. Dan is het vermoedelijk niet echt als een vraag bedoeld maar meer als een roep om vrijheid. Of denk aan de intensivist in het ziekenhuis die samen met zijn collega’s voor de moeilijke beslissing staat of zijn patient die al weken in coma wordt gehouden nog wel verder in leven gehouden moet worden.

De Corona-pandemie houdt ons thuis. ‘Het virus’ houdt ons bezig omdat ‘het’ ons leven bedreigt. Voor sommigen geldt dat vrij letterlijk. Maar het is lastig te voorspellen wiens leven het meest bedreigd wordt. Er zijn wel statistieken, gegevens waaruit we kunnen halen welke categorie mensen de grootste kans hebben om door het virus te overlijden, maar wat zeggen die over ieder van ons als individu? Je denkt mij zal het niet overkomen en het volgende moment wordt je er door overvallen. De wetenschap gaat niet over individuele mensen, maar over categorieën. De medische wetenschap, zei Aristoteles al, gaat niet over Socrates, maar over ziektes en ziektebeelden en hun verwekkers en behandelingen.

Dat het leven ons wat waard is blijkt zowel uit de enorme inzet van mensen die werken in de ziekenhuizen, dokters en verpleegkundigen, als uit de miljarden die de regering stopt in het overeind houden van de economie en de gezondheidszorg. Maar even zeer uit de protesten tegen de soms draconische maatregelen die de overheid op advies van de wetenschappers die het moeten weten afroept en die het leven op een zo zacht pitje zet dat de grens van wat nog leven mag heten voor ons gevoel benaderd wordt. Want wat is leven nog als je niet eens meer elkaar op mag zoeken in de kroeg of thuis, niet meer naar school kunt, of samen sporten of naar je voetbalclub gaan. Het is met name de onzekerheid over de noodzaak van al die vrijheid beperkende maatregelen en het feit dat we nog zoveel niet weten over het virus die het soms lastig maakt de situatie te accepteren zoals deze is. Ja, zelfs wat de situatie is, en wat ons in deze toestand gebracht heeft, daarover zijn de meningen diepgaand verdeeld.

Maar we weten ook een heleboel wel. Wat wisten wij een jaar geleden over virussen en over pandemieën en hoe je daarmee om moet gaan? Gelukkig zijn er mensen geweest die al ver voor dit virus opdook zich verdiepten in de materie. Zonder de inspanningen van vele wetenschappers: fysici, biologen, chemici, fysiologen, virologen, en medici – vaak uit pure nieuwsgierigheid – hadden we nu niet “zo snel” een vaccin gehad die ons tegen het virus kan beschermen. Je hoort wel eens zeggen dat wetenschap “ook maar een mening” is. Die mening berust niet op kennis van zaken. Kennis die niet meer dan een mening is is geen wetenschap. Een mening levert ons geen werkend vaccin. Wetenschap berust op kennis van de feiten, uit eigen of andermans betrouwbare waarnemingen. Het is kennis die verantwoord is, of kan worden en daarom ook bekritiseerd kan worden onder verwijzing naar andere feiten en waarnemingen. Feiten zijn niet verzonnen en alternatieve feiten zijn geen feiten. Maar wat een feit is die vraag is al even moeilijk te beantwoorden als de vraag wat leven is. En toch weten we op een of andere manier wel wat een feit is en wat niet en wat nog leven is en wat niet.

Contrafeiten

Hoe zou de situatie, de toestand in de wereld, zijn geweest wanneer in 1900 de Nederlander Hugo de Vries niet toevallig op het spoor was gekomen van een in het tijdschrift van de Naturforschender Verein in Brunn in 1866 verschenen artikel geschreven door ene Gregor Mendel.

Hoe zou de toestand zijn geweest wanneer deze Oostenrijkse Augustijn niet besloten had zijn experimentele onderzoek met erwten in de kloostertuin van Brunn te publiceren? Onderzoek waarin hij de naar hem genoemde erfelijkheidswetten van de organische natuur blootlegde. Van nature bestuiven erwten planten zichzelf en er ontstaan spontaan verschillende soorten. Het zichzelf voortplanten wordt beschouwd als één van de basiskenmerken van het leven. De amateurbioloog Mendel wilde weten hoe dit proces verloopt en greep in de natuurlijke gang van zaken in. Hij schermde de erwtensoorten af en zorgde zelf voor de kruisbestuiving.

Hugo de Vries, de ‘Nederlandse Darwin’, zette het werk van Mendel voort. Hij ontdekte dat de natuur bij de voortplanting “kleine sprongetjes” maakt, mutaties zoals hij die noemde. De Vries is de grondlegger van de moderne mutatietheorie en naamgever van het microbiologische ‘gen’ een deel van het chromosoom dat volgens de huidige inzichten zorgt voor het doorgeven van erfelijke eigenschappen bij de voortplanting. Het gen is onderdeel van het chromosoom en bestaat weer uit DNA. Het zijn macromoleculen. Alle organismen bevatten DNA. En er zijn virussen die DNA bevatten. Op basis van de nieuwste biochemische inzichten kunnen we door genetische modificatie tot op zekere hoogte bepalen welke eigenschappen een organisme heeft en zal doorgeven. Zo ontwerpt de mens op technische wijze een vaccin, variaties van DNA of RNA moleculen en eiwitten die ons leven tegen de door natuurlijke processen ontstane ziekmakende virussen moeten waarschuwen. Om het leven te begrijpen en het te beschermen moet je in staat zijn het op een afstand te bekijken en het lef hebben er in te snijden. Tot op de kleinste deeltjes. Kleiner nog dan de voor ons oog en onze microscopen zichtbare materie. In de wereld van de deeltjes heerst de wet van de grote aantallen. Het individuele gedrag van een deeltje, een foton, molecuul of virusdeeltje (virion) is niet te beschrijven. We kunnen alleen iets zeggen over het statistisch gedrag van miljoenen deeltjes in een systeem.

Hoe had de wereld eruit gezien als Max Planck in 1900 niet op het lumineuze idee was gekomen waarmee hij het verschijnsel van de ultravioletcatastrofe kon verklaren, namelijk dat het licht bestaat uit deeltjes van bepaalde grootte, fotonen. Het begin van de kwantummechanica.

Hoe had de wereld eruit gezien als de natuurlijke evolutie niet een wiskundig genie als James Clerk Maxwell had voortgebracht; de schot die de wetten van het electromagnetische straling in slechts vier vergelijkingen beschreef. Wetten waarop fysici als Heinrich Herz en Max Planck weer voortborduurden.

‘Contrafeitelijke’ vragen (‘counterfactuals’) zijn lastig te beantwoorden. Wil je daar iets steekhoudends over zeggen dan moet je een causaal netwerk hebben dat een volledig beeld geeft van de afhankelijkheden in de ontwikkeling van de kennis. Een hopeloos complex systeem. Vele malen complexer dan een fysisch gesloten systeem van moleculen. Alleen voor simpele systemen bieden mathematische theorieën van Causale Inferentie, zoals die van Judea Pearl, een ‘oplossing’. Een meer alledaags antwoord op dergelijke counterfactuals is “als hij of zij het niet had uitgevonden had een ander het wel gevonden.”. Daaruit spreekt een vermoeden dat er ondanks alle toevalligheden die aan de individuele gebeurtenissen kleven, of dat nu op het microniveau van de elementaire deeltjes is of op het niveau van de samenleving er toch een soort van noodzakelijkheid is die de ontwikkeling van onze kennis kenmerkt. En het zijn deze twee aspecten aan de werkelijkheid, toevallige spontaniteit en wetmatigheid, die de fysici en de evolutionair biologen die probeerden een antwoord te geven op de vraag “wat is leven?” vanaf het begin van de vorig eeuw bezig hielden.

Fysica en biologie

In zijn voordracht “What is life?” (1943) vraagt de fysicus Erwin Schrödinger wat de statistische kwantummechanica heeft bijgedragen en verder kan bijdragen aan de vragen van de biologie. Daarin wijst hij op het baanbrekende werk van de ‘Dutchman De Vries’. Zijn mutatietheorie doet Schrödinger meteen denken aan de kwantumtheorie. “The mutations are actually due to quantum jumps in the gene molecule.”. Hij vergelijkt De Vries’ mutatietheorie met Darwin’s evolutietheorie.

“In Darwin’s theory, you just have to substitute ‘mutations’ for his ‘slight accidental variations’ (just as quantum theory substitutes ‘quantum jump’ for ‘continuous transfer of energy’). In all other respects little change was necessary in Darwin’s theory, that is, if I am correctly interpreting the view held by the majority of biologists.”.

Een mutant van een gen omschrijft Schrödinger als ‘a version of the code-script’. Het is wat de bioloog een allel noemt. Het virus neemt een bijzondere plaats in onder de microorganismen. De vraag of het virus levend of levenloos is, roept onmiddellijk de vraag op wat we onder leven verstaan. Welke eigenschappen moet een wezen of ding hebben om het levend te noemen? Onze intuïtie zegt dat het ding actief is en dat het uit zichzelf actie onderneemt om in leven te blijven. Maar zelfs bij de mens kunnen we soms twijfelen of dit wel geldt. Worden wij ook niet door krachten buiten ons gedetermineerd? Vanuit het perspectief van de fysica die op zoek is naar oorzaak gevolg relaties, waarbij de oorzaak buiten het gevolg gedacht wordt te liggen is een zichzelf tot activiteit aanzettend wezen niet te onderscheiden van een wezen dat door iets buiten zichzelf wordt bewogen. Waar de grens tussen binnen en buiten wordt getrokken lijkt willekeurig. De keuze van de grenzen van een systeem is juist gebaseerd op een intuïtie omtrent de individualiteit van een fenomeen. De fysica kan niet zonder de alledaagse notie van leven, maar het begrip van het leven ontsnapt aan haar methode van kennis verwerven en haar mechanistische perspectief. De fysica zoekt wetmatige causale relaties. Zelfs voor de fysioloog blijft het leven een raadsel. De fysicus Hermann Weijl beschouwt het virus als een brug tussen de levende en de levenloze natuur. Het virus is een soort van sleutel die in haar DNA of RNA de code bevat voor de toegang tot de levende cel die het als parasiet nodig heeft om zich voor te planten. De informaticus levend in een tijdperk waarin alles informatie is en elke activiteit als een vorm van informatie verwerken wordt gezien, doet dit onmiddellijk denken aan de rol die het computerprogramma heeft: de sleutel tussen de programmeur en de machine.

SARS-CoV-2—also known as 2019-nCoV, the virus that causes COVID-19. isolated from a patient in the U.S., emerging from the surface of cells cultured in the lab. Credit: NIAID-RML

‘Biologie is reverse engineering’ volgens D.C. Dennett, die vanuit dit technische perspectief een antwoord probeert te formuleren op de vraag hoe iets levends ooit uit de levenloze materie heeft kunnen ontstaan. “…taking on the premise that every living thing is a product of nonmysterious physical processes that gradually brought all the elements together…” (Dennett, 2017). Uit het feit dat de evolutie het karakter heeft van een ontworpen proces mag je niet concluderen dat er een ontwerper is die dit alles eerst bedacht heeft, zoals de mens de technische systemen heeft bedacht. Virussen zijn ontworpen zonder ontwerper. Het probleem van deze benadering is dat zodra je het leven kan terugvoeren tot niet-levende processen je het verschil tussen beide kwijt bent.

De filosoof G.W.F. Hegel houdt deze wijze van reproductie van de geschiedenis van de levensvormen voor ongeschikt voor wie het gaat om het leven te begrijpen.

“Es ist eine ungeschikte Vorstelling älterer, auch neuerer Naturphilosophie gewesen, die Fortbildung und den Übergang einer Naturform und Sphäre in eine höhere für eine äusserlich-wirkliche Produktion anzusehen, die man jedoch, um sie deutlicher zu machen, in das Dunkel der Vergangenheit zurückgelegt hat.” (Enz. Phil. Wissenschaften II, par. 249)

Volgens Schrödinger zouden de biologische fenomenen volledig verklaard gaan worden uit de nieuwe fysica, de kwantummechanica en de relativiteitstheorie. Niels Bohr, bekend van zijn Kopenhaagse interpretatie van de Schrödingervergelijkingen, is een andere mening toegedaan. In zijn voordracht Light and Life stelt hij dat de experimentele methode van de fysica niet geschikt is om het leven te doorgronden. Daarvoor is een principe noodzakelijk dat complementair is aan de principes van de kwantumfysica. De wetenschap wil de mens in experimenten in laboratoriumcondities controleren om te onderzoeken hoe deze van nature zich gedraagt. Maar daarvoor zal de wetenschapper het individu toch een zekere mate van vrijheid moeten geven die het object van studie echter de gelegenheid geeft op geheel eigen wijze op de opgelegde condities te reageren.

Anderzijds, laten we niet vergeten, stelt Bohr, dat de statistische wetten van de kwantummechanica net zo belangrijk zijn voor het verklaren van het gedrag van levende organismes, waaronder de mens, als voor het gedrag van de anorganische systemen.

Het volk vraagt van de wetenschappers in het Outbreak Management Team of deze hen kan zeggen wat de gevolgen zijn van de maatregelen die de politiek ter bestrijding van het virus voorstelt. De gevraagde zekerheid kan ze niet bieden. De relativiteitstheorie leert niet alleen de fysicus maar ieder gezond denkend mens dat de reactie van de mensen op de regels die de politiek aan het volk oplegt mede bepalend is voor het resultaat ervan.

De politiek schippert tussen de conflicterende eisen die het volk en de verschillende wetenschappers stellen om de kwaliteit van leven gezien de omstandigheden te waarborgen. De media hebben vanwege de pandemie de wetenschappers voor het voetlicht gebracht. De wetenschappers voelen zich soms onder druk gezet door de politiek. Soms passen wetenschappelijke resultaten niet goed bij wat de politiek of het volk wil. In retrospect worden ook door de leden van het OMT counterfeitelijke vragen gesteld.

‘Achteraf’, zegt microbioloog Jan Kluytmans, lid van het OMT, was januari 2020 ‘de maand waarin het verschil gemaakt had kunnen worden’. Had de politiek maar beter naar de virologen geluisterd. De politiek heeft echter een andere agenda dan de wetenschap. Ze moet immers het kiezersvolk te vriend houden. Daar heeft de wetenschapper, terecht, geen boodschap aan.

Van het virus zijn we niet af. Ze kent miljarden mogelijke mutaties, waarvan een deel een goede kans heeft te overleven als ziekmakend parasiet van mens of dier. De hoop is gevestigd op de wetenschappers, fysici en biologen om de kennis van “het virus” verder te verdiepen, zodat we (nog) beter voorbereid zijn op een volgende pandemie. Dat de wetenschap geen antwoord kan geven op de vraag “is dit leven?” en geen grens kan aangeven tussen de levende en de niet-levende natuur valt haar niet te verwijten. Integendeel zegt de filosoof Louk Fleischhacker in zijn inzichtrijke artikel “On the notion of life”.

…the impossibility of a scientific definition of life is in no way a deficiency of science. On the contrary, the recognition that this is so, is a sign of honesty and scientific seriousness. De wetenschapper streeft er weliswaar de wetenschap onafhankelijk te maken van de alledaagse betekenis van de woorden, ze zal moeten toegeven dat ze dat niet kan zonder haar betekenis voor het alledaagse leven te verliezen.

Bronnen

Louk E. Fleischhacker (1998). On the notion of life. Theory of Bioscience. 117:139-160. In dit artikel geeft Louk een eigentijdse ‘vertaling’ van de natuurfilosofie van Hegel opgevat als een kritische filosofische theorie van het leven.

Edwin Schrödinger (1944). What is life? The Physical Aspect of the Living Cell.

Niels Bohr (1933). Light and life. In: Nature, 1 April 1933. Nature Publishing Group.

Daniel C. Dennett (2017). From Bacteria to Back and Back. The evolution of minds. Penguin Books, 2017.

Georg W.F. Hegel (1830/1975). Enzyklopädie der philosophischen Wissenschaften im Grundrisse. Zweiter Teil, Die Naturphilosophie.

Herman Weyl (1963). Philosophy of Mathematics and Natural Science. Atheneum, New York, 1963.

Frederik J.J. Buytendijk (1965). Prolegomena van een antropologische fysiologie. Uitg. Het Spectrum. Serie Aula Pocket 204.

Published by

admin

Rieks op den Akker was onderzoeker en docent kunstmatige intelligentie, wiskunde en informatica aan de Universiteit Twente. Hij is gepensioneerd.

Leave a Reply