Van iets levenloos leven maken?

Nog net voordat het nieuwe kabinet het mes in de financiering van het wetenschappelijk onderzoek zet, ontving de Delftse bio-fysicus Cees Dekker voor zijn onderzoek naar het ontstaan van het leven 40 miljoen van het NWO. Daarmee kan hij met zijn groep even vooruit. Het project is onderdeel van een internationaal consortium waarin meer dan 100 miljoen omgaat.

Wat gaan ze doen? Kort gezegd: Van niet-leven leven maken. Richard Feynman zei eens: ik begrijp pas hoe iets in elkaar zit, als ik het zelf kan maken. Dat is de spirit. Zo’n vijf procent van het budget zal besteed worden aan de communicatie met de samenleving. Want wat vindt de burger van dit project? Een spannend project.

Gisteravond was Cees Dekker samen met Lotte Asveld, die onderzoek doet naar de maatschappelijke en ethische aspecten van biotechnologie, bij Op1 te gast bij het EO-presentatie-duo Tijs van den Brink en Margje Fikse.

“Cees Dekker en Lotte Asveld proberen van iets levenloos leven te maken, maar ga je niet te veel voor God spelen als je leven creëert? “Mijn rol is eigenlijk om voor God te spelen. Eerbiedig gezegd”, zegt Cees Dekker.”

Cees Dekker is niet de eerste die leven wil maken. Volgens het Bijbels scheppingsverhaal was de Schepper de eerste. Talloze pogingen zijn daarna ondernomen zijn werk nog eens over te doen. De rabbie van Praag volgde bij het maken van de Golem daarbij de procedure zoals beschreven in het heilige boek, de Sefer Jetsirah (het ‘Boek der Schepping’), waarin het recept te lezen is voor het maken van de nieuwe mens. (Zie De Procedure van Harry Mulisch voor het ontcijferen van de codes in het heilige boek.)

Dekkers project toont aan hoe tegenwoordig wetenschap en technologie verweven zijn. Het is het technische resultaat, het eventuele economische nut (“we hopen dat het werkt, de kans is zo’n 75 procent”) dat de validiteit van de theorie moet bieden.

Leven is een centrale notie waaraan de biologie haar naam ontleent. Het is een intuitief begrip dat het objectgebied van de biologie demarceert. Met het onderzoek naar “de grens tussen leven en niet-leven” staat meteen deze demarcatie tussen het onderzoekgebied van de fysica en van de biologie op het spel. Gewoonlijk maakt de bioloog zich niet zo druk om het begrip dat hun onderzoekterrein afbakent. En dat geldt evenzeer voor de beoefenaren van andere wetenschappen. De gedragswetenschapper neemt aan dat wel duidelijk is wat onder ‘gedrag’ valt en de informaticus maakt zich niet zo druk over de betekenis van de notie informatie. Dat wordt traditioneel aan de filosofen overgelaten.

In ‘On the notion of life’ stelt de wiskundige en filosoof Louk Fleischhacker dat de grenzen van de wetenschappelijke disciplines volledig willekeurig zouden zijn als het ideaal van een ‘unified science’ werkelijkheid kon worden. De positivisten zochten dit ideaal in een reductie van alle wetenschap tot de fysica. Maar de fysica zelf toont aan dat zo’n reductie niet erg plausibel is. Pogingen een meest fundamenteel niveau in de fysica aan te geven lijken niet erg succesvol. En als de fysica al een fundamentele materie kan aangeven dan wordt deze beschreven in een stelsel van mathematische vergelijkingen (Maxwell, Schrödinger) waarvan de betekenis ook onder fysici hoogst omstreden en voor verschillende interpretaties vatbaar is (zie de discussie tussen Einstein en Bohr over de onzekerheid van Heisenberg: wat golft er eigenlijk als de fysicus het over het golf-model heeft?)

De fysica zelf roept de vraag op wat haar notie ‘natuur’ nog met de alledaagse notie van natuur te maken heeft. De fysicus moet het gewone volk en de overheid, die voor de condities van haar onderzoek moeten zorgen, toch kunnen uitleggen wat die ingewikkelde mathematische vergelijkingen te vertellen hebben! Wat heeft het leven waar de moleculair bioloog het over heeft met ons begrip leven te maken?

De waardering van de wiskunde en de fysica betreffen dan ook minder het ‘inzicht in de natuur’ dat ze ons gewone mensen bieden dan wel de praktische toepassingen van haar modellen en methoden. Stel dat het lukt, wat hebben we eraan?, is de vraag. “De waarde van de kennis zit in haar maatschappelijke toepassing”, stelde recentelijk een promovendus in haar proefschrift. Het is in de technologie dat we de vruchten plukken van de methoden en technieken van de fysica. Het meest spraakmakend in de vorm van de kunstmatige intelligentie, de autonome technische systemen. En nu is er het spraakmakende onderzoek dat als doel heeft leven uit niet-leven te maken om zo inzicht te krijgen in ‘het ontstaan van het leven’. En wie weet wat het allemaal aan nuttige inzichten en toepassingen oplevert. In ieder geval worden ‘we’ er beroemd mee en bevestigen ‘we’ onze status als high-tech society.

Nederland heeft wat het onderzoek in de moleculaire biologie betreft een naam hoog te houden. 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’. Zonder De Vries hadden we de corona-pandemie niet overleefd. 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. Leeft het virus, een klompje moleculen, of is het niet-levend? Volgens Hermann Weyl vormt het virus ‘een brug’ tussen levende en niet-levende materie. Een brug? Overbrugt de natuur zelf al niet de afstand tussen leven en niet-leven?

Hoe kunnen mensen die in het scheppingsverhaal geloven (Cees Dekker) vreedzaam samenleven met de wetenschappers (Cees Dekker) en filosofen (Cees Dekker) die heilig geloven in de evolutietheorie?

Het probleem het leven te begrijpen zit hem misschien wel in de wijze waarop het onderscheid tussen het begrip en datgene wat begrepen wordt wordt opgevat, namelijk als een tegenoverstelling. Descartes metafysica met zijn strikte tegenoverstelling van het denkend subject en de werkelijkheid als pure uitgebreidheid is de klassieke uitdrukking van het moderne mathematische wereldbeeld, de wereld is een machine. Maar is ieder onderscheid niet noodzakelijk een tegenoverstelling? Is dat niet de grond voor het feit dat die mathematische vergelijkingen van de fysica ons op zich nog niets zeggen over de natuur zoals we die ervaren en beleven? En wat zegt het Mathematisch Universum dat de fysicus Max Tegmark van het Future of Life instituut construeerde, een enorme complexe Hilbert-ruimte, ons, als we onze bekende levende metgezellen er niet in terug kunnen vinden? We herkennen ons leven daar toch helemaal niet in. Dat komt nog wel, zegt Tegmark. Ja, ja, de toekomst lost alle problemen op. In feite gaat Tegmarks theorie van de hypothese uit dat er een werkelijkheid bestaat waarin alles wat met ervaring en emoties (‘menselijke balast’) te maken heeft, verdwenen is. Moeten we niet van die tegenoverstellingen, die voorstellingen die ons verstand zelf creëert, af? Maar hoe?

Pogingen van de wiskundige logici, zoals Spencer-Brown in zijn Logic of Forms, en filosofen de werkelijkheid op logische, begripsmatige wijze uit het niets op te bouwen zijn tot nu toe niet succesvol gebleken. Hegel beschrijft de overgang van de Wissenschaft der Logik naar de Philosophie der Natur als een transitie waarin de absolute Idee zichzelf bevrijdt in een uitwendig bestaan, de natuur.

“Die Natur ist an sich in der Idee göttlich, aber wie sie ist, entspricht ihr Sein ihrem Begriffe nicht; sie ist vielmehr der unaufgelöste Widerspruch. Ihre Eigentümlichkeit ist das Gesetztsein, das Negative, wie die Alten die Materie überhaupt als das nonens gefasst zu haben” (Hegel, Enz. d. Phil. Wiss. II, p.28).

Zo gesteld is de goddelijke natuur een ‘onopgeloste tegenspraak’.

Maar hoe kunnen we het bestaan van de natuur uit het stellende denken dat iets tegenover zich stelt afleiden? Volgens Fleischhacker wijst dit op een fundamenteel probleem in de moderne metafysica: het begrijpen van de ‘uitwendigheid’, kenmerkend voor zowel het wiskundig denken als voor de mathematische objectiviteit.

Kenmerk van levende systemen is de openheid naar de omgeving. De uitwisseling van energie, materie en informatie wordt gezien als wezenlijk onderdeel van levende processen. De zichtbare locatie en begrenzing van de levende organismes, wat voor ons aanleiding is te spreken van levende entiteiten, lijkt in sommige benaderingen als iets onbelangrijks te worden afgedaan. Er is geen expliciete afscheiding tussen het levende individu en zijn omgeving wanneer het individu als open systeem wordt opgevat. Waar houdt de koe op? Waar ligt de grens tussen de koe en haar omgeving? Dat is geen fysische grens. Het is een grens die geen grens is. Er is informeel wel sprake van het open systeem als individu enerzijds en de omgeving als een daarvan onderscheiden entiteit anderzijds maar als informatiesysteem is het één geheel. De koe houdt ‘uit zichzelf’ op met grazen, maar de wetenschap kan niets met dat ‘uit zichzelf’, met ‘zijn eigen oorzaak’, met de idee van causa sui, Descartes godsidee. De wetenschap probeert verschijnselen te verklaren uit omstandigheden, verklarende variabelen, afhankelijkheden als uitdrukking van wetmatigheden. Toch spreken we van levende wezens, van de koeien als individuele entiteiten die deel uitmaken van een soort van leven.

Voor anderen is het kenmerk van leven dat deze entiteiten zich reproduceren, ‘uit zichzelf’. Voor weer anderen is het wezenlijk dat het levende individu zich tot de anderen van de soort verhoudt en er gemeenschap mee heeft.

Een definitie van leven op basis van specifieke functies van organismen wordt door veel biologen als niet adequaat gezien. Zo kunnen we het metabolisme functioneel niet onderscheiden van andere ketens van reacties zonder daarbij al uit te gaan van het onderscheid tussen leven en niet-leven.

Tegenwoordig is het gebruikelijk alles als informatieverwerkend systeem, dat is functioneel, te zien. Neurologen, neurofysici en informaticie buigen zich gezamenlijk over de sociale robot op zoek naar bewustzijn, de ervaring van pijn, een geweten, een besef van moraliteit. Wat ze vinden zijn structurele overeenkomsten tussen complexe informatiestromen in het menselijk brein en in de software van door de technologen gemaakte intelligente robots, de machines waarvan de gebruikers die er mee ‘interacteren’ zeggen dat het er alle schijn van heeft dat ze bewustzijn hebben. Want ze functioneren toch zoals mensen: ze geven antwoorden op de vragen die je stelt, alsof ze het snappen! Maar hebben ze dat ook?

In de discussie tussen de leek en de wetenschapper bij Op1 wordt over leven gesproken. Maar bedoelt de wetenschapper wel hetzelfde als de leek wanneer ze het over ‘leven’ hebben? Het kan verhelderend zijn voor het begrip om een onderscheid te maken tussen drie verschillende noties van leven.

Eerst, de dagelijkse (‘common sense’) notie van leven. De betekenis van leven komt tot uitdrukking in het gewone gebruik. Zoals in “Is er nog leven voor de kinderen in Gaza”, “Aan elk leven komt een eind.” De verschillende culturele gebruiken van het woord ‘leven’ vertonen een soort familieverwantschap, zoals we met het woord ‘spel’ verschillende spelen kunnen bedoelen in verschillende gebruikscontexten, maar er toch iets van een begrip uit spreekt. Het gebruik is zelden problematisch. Als Margje vraagt of er nog leven is voor Vitesse dan weet iedereen wat ze daarmee bedoelt. Het leven vertegenwoordigt een bijzondere waarde; het is voor velen iets goddelijks.

Ten tweede is er de notie van leven in een mathematisch wetenschappelijk-technische constructie. Het dagelijks gebruik wordt geproblematiseerd. Het gaat hier om een bepaalde reconstructie van een objectgebied, zoals in de moluculaire biologie, of de neurofysica. Binnen zo’n reconstructie is de betekenis van het begrip exact te bepalen: je kunt er mee werken; er zijn bouwstenen waarop je kunt bouwen. “We stoppen moleculen in een kunstmatige cel”, zegt Dekker en dan kijken we wat er gebeurt. Of zich daar ‘leven’ ontwikkelt.

Ten derde is daar de filosofische notie van leven. Leven wijst daar op een zeker principe gezien vanuit een perspectief van waaruit we de werkelijkheid beschouwen en ervaren. Het gaat hier om vooronderstellingen in het maken van zekere onderscheidingen, zoals niet-levend levend; kwantiteit-kwaliteit. Het is de filosoof die de wetenschappelijke kennis problematiseert. Wat bedoelen we eigenlijk met de werkelijkheid van het leven?

De wetenschap probeert wat orde te brengen in de dagelijkse noties en het dagelijkse gedoe. Met als doel misverstanden te voorkomen en het handelen, maken en communiceren effectiever en efficienter te maken. Zoals gezegd is de wetenschap direct gerelateerd aan en leidt het tot nieuwe praktische omgangsvormen, nieuwe kijk op ons zelf en de wereld om ons heen. Je weet van te voren niet wat het onderzoek van Cees Dekker zal doen met ons leven. Het behoort tot het onderzoekproject van Lotte Asveld om daar iets over te zeggen.

Wanneer Dekker zegt dat er een ‘top-down’ begrip van leven is en anderzijds dat we leven-loze moleculen hebben, dat dan de vraag is waar daar tussen in ergens de grens ligt tussen niet-leven en leven, dan is dat een bepaalde voorstelling van zaken die het wonder van het leven poneert en de uitdaging voedt dit wonder te ontrafelen. Maar het is natuurlijk een voorstelling die twee soorten van begrip bij elkaar brengt op een manier die abstraheert van dit verschil in soorten van begrip. Dat je een organisme als een systeem kunt beschrijven betekent nog niet dat het een systeem is in de zin van de systeemtheorie. Dat dat niet ongestraft kan, dat blijkt wel uit het onbegrip: het wonderlijke dat deze verstandelijke voorstelling voor het verstand opwerpt. Net zo goed als je niet kunt zeggen dat de robot arbeid verricht, of dat ChatGPT romans schrijft, in de zin zoals we dat bedoelen als we zeggen dat wij arbeid verrichten, of een roman schrijven. Daar zit een wereld van verschil; een kwalitatief verschil dat juist voortkomt uit de wetenschappelijke verstandsreflectie. Je kunt ook niet bewijzen dat God bestaat. Zo kun je ook geen ‘leven’ maken in dezelfde dagelijkse, intuitieve zin van het woord. Dan verwar je reconstructie met het origineel.

Mathematisme is de verwarring van het begrip in de mathematiserende wetenschap en het filosofisch begrip. Soms hoor je mensen zeggen dat door de technologische ontwikkeling ‘de grens tussen mens en techniek vervaagt’. Dat is een uitdrukking van een mathematiserende voorstelling. De klassieke sorites paradox, de paradox van de hoop, wijst op het probleem een hoop graankorrels in termen van het aantal te beschrijven. Is een hoop nog een hoop als je er één korrel van af haalt? Is een hoofd dat niet kaal is nog kaal als je er één haar uit trekt? En nog één, en nog één? Is het dan zo dat omdat we niet exact kunnen aangeven waar de grens ligt tussen een kaal hoofd en een hoofd dat niet kaal is, het onderscheid tussen kaal en niet kaal zijn vervaagt? Is het zo dat het verschil tussen niet-leven en leven een kwantitatieve grens is, een kwestie van complexitieit? Of moeten we juist zeggen dat dit probleem, deze paradox, ons er op wijst dat het begrip niet op mathematische wijze is uit te drukken? Te zeggen dat de grens tussen mens en machine, tussen niet-leven en leven door de ontwikkeling van de techniek ‘vervaagt’ veronderstelt het onderscheid tussen mens en machine, tussen leven en niet-leven. Een kwantitatieve grens is een grens die geen grens is, omdat de overschrijdbaarheid van de grens onderdeel is van het begrip. De kwaliteit van leven is niet als een abstract kwantitatief af te grenzen domein af te bakenen.

Voor wie kennis pas kennis is wanneer het mathematisch is, voor wie de werkelijkheid restloos uitgedrukt kan worden in mathematische structuren, voor hem is de mate van complexiteit van de structuren, de enige manier om nog onderscheid te maken tussen de verschillende wijzen van zijn, tussen leven en niet-leven. Dekker wijst in het interview dan ook op de complexiteit van de structuur van de processen die zich in de kunstmatige cel zullen gaan afspelen als hij die vult met moleculen. Zo maakt hij door telkens een korrel toe te voegen uit een lege hoop, een hoop die geen hoop is, een echte hoop. Op zoek naar de grens, de overgang tussen niet-leven en leven.

Mogen wij voor God spelen? Volgens de filosoof Alexander Doegin speelt Poetin God, maar dat bedoelde Tijs van den Brink niet met die vraag. Het gaat niet om God als de Verlosser, maar om God als creator van het leven. Dekker is van mening dat God de mens verstand heeft gegeven om dat te gebruiken, om inzicht te krijgen in de wonderen van de schepping. Maar stel dat het lukt, wat hebben we daaraan? Vraagt Tijs van den Brink. Alles moet immers tegenwoordig nuttig zijn, functioneel.

Dan begrijpen we hopelijk beter hoe leven ontstaat. Maar begrijp je dan ook beter wat dat is: begrijpen. Want dat is toch ook wat ons leven maakt tot wat het is.

Dat leven dat Cees Dekker ‘maakt’ kan immers niet los gezien worden van zijn wetenschappelijk project. Zoals de rekenmachine geen rekenmachine is als we die los zien van de rekenende mens die hem heeft ontwikkeld en gebruikt. Zonder die mens is de machine slechts een fysisch proces. De machine is niet alleen het fysische uitwendige ding. Het is het door ons in een praktijk ontworpen en geordende onderdeel van die praktijk. Zo zijn de uit niet-levende gemaakte ‘levende’ creaturen van Dekker onderdelen van de levendige praktijk waarin ze ontworpen en gebruikt worden. Zonder die achtergrond van het bewuste leven zijn die creaturen niet levend.

“Living cells and tissues are not really machines; but again, nothing is really anything – all metaphors are wrong, but some are more usefull than others.” schrijven Bongard en Levin in “Living Things are not (20th Century) Machines”.

Wij blijven Cees Dekker en Lotte Asveld volgen. Ze zullen met nieuwe metaforen komen. Ze tonen met hun aanstekelijke enthousiasme voor hun onderzoek naar het leven aan dat “alles wat leeft en bloeit, altijd weer boeit.”

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