Weg met de autistische techneut

Datum 24 juni 2009

Bestaat er zoiets als een bètacanon? Is er een lijst van onderwerpen in de natuurwetenschappen en technologie die iedereen zou moeten weten? Voor velen is dat maar een vreemde vraag. Want wetenschap heeft vooral een aura van ontoegankelijkheid. Het is een terrein dat men graag overlaat aan de technische experts die de moeilijke geheimtaal hebben leren ontcijferen. Al die genen, deeltjes, chips en sterren zijn vooral ver, héél ver van ons bed. Het eenvoudigste antwoord op de vraag is dan ook: niets.

Bestaat er zoiets als een bètacanon? Is er een lijst van onderwerpen in de natuurwetenschappen en technologie die iedereen zou moeten weten? Voor velen is dat maar een vreemde vraag. Want wetenschap heeft vooral een aura van ontoegankelijkheid. Het is een terrein dat men graag overlaat aan de technische experts die de moeilijke geheimtaal hebben leren ontcijferen. Al die genen, deeltjes, chips en sterren zijn vooral ver, héél ver van ons bed. Het eenvoudigste antwoord op de vraag is dan ook: niets.

Er zijn andere goede argumenten om géén bètacanon te maken. Ook de historische en nationale betekenis is veel minder duidelijk aanwezig. Natuurwetenschappelijke kennis is grotendeels waardevrij en universeel - de massa van het elektron is overal, altijd en voor iedereen hetzelfde - en vernieuwt zich continu, waarbij de geschiedenis ook nog een aaneenschakeling van misvattingen en halve waarheden is.

Maar misschien is het belangrijkste argument tegen een bètacanon wel dat hij tegennatuurlijk is: een canon past niet bij de aard van de natuurwetenschappen, want is per definitie niet uitputtend en zal altijd een tijdelijk karakter houden. Een echte natuurwetenschapper maakt geen keuzes. Een entomoloog omarmt ieder kevertje, hoe onaanzienlijk ook, als ware het de culminatie van de schepping. Fysici raken door de zeldzaamste elementaire deeltjes begeesterd en wiskundigen wentelen zich zonder enige schuldgevoelens in de volstrekte nutteloosheid van imaginaire werelden. De natuur en onze ideeën daarover zijn onuitputtelijk in hun diversiteit, kennen geen vanzelfsprekende ordening en groeien organisch, als het leven zelf. Waarom zou een gemiddelde mening van een willekeurig samengestelde commissie daar een selectie uit willen maken? Dat is toch een werkwijze die wezensvreemd is aan het natuurwetenschappelijke bedrijf? Is het dan niet beter het canoniseren aan deze deur voorbij te laten gaan?

Zo'n onthouding is echter een te gemakkelijke oplossing, omdat ze voorbijgaat aan het belangrijkste argument vóór een bètacanon. Natuurwetenschappelijke kennis is namelijk een integraal onderdeel van onze cultuur. Zij is niet uitsluitend bedoeld voor de vakexperts, maar is, in gepaste dosering, wezenlijk voor iedere burger van de eenentwintigste eeuw. De grote keerpunten in de natuurwetenschap hebben de cultuur ingrijpend beïnvloed en ons wereldbeeld drastisch veranderd, soms veel sterker dan de canonieke veldslagen, keizers en koningen die traditioneel als historische keerpunten worden gezien. Denk aan de talloze mensenlevens gered door zoiets alledaags als een verbeterde hygiëne. De technologische vooruitgang is de stille kracht van de geschiedenis.

Naast de feitelijke kennis is er ook een hoger goed: de natuurwetenschappelijke methode, de manier van kijken naar de wereld, het ontdekken en uitproberen, het stellen van hypotheses en, niet te vergeten, het gevoel zeker te weten dat iets honderd procent fout is. Het is hard nodig deze culturele dimensie te benadrukken, want velen hebben een blinde vlek waar het de brede waardering van natuurwetenschap en techniek betreft, hetgeen zich weer reflecteert in een stelselmatige onderbelichting in het onderwijs en in de publieke beleving.

Nu zijn wetenschappers gedeeltelijk zelf debet aan hun eigen onzichtbaarheid. Met hun natuurlijke hang naar compleetheid en precisie, naar de laatste decimaal, schrikken ze velen af. Als het alles of niets is, wordt het snel niets. Vanuit de binnenkant gezien heeft die gesloten wereld iets aangenaam samenzweerderigs. Maar al is het behaaglijk toeven achter het schild van onbegrepenheid, de buitenwereld krijgt zo al snel het beeld van een autistische techneut, of nog erger: een mad scientist. Om deze overbekende kloof tussen alfa en bèta - de twee culturen van schrijver C.P. Snow - te dichten, is het noodzakelijk dat ook wetenschappers durven te kiezen en laten zien waar het nu echt om draait. Dat zij appels en peren - of beter gezegd, genen en deeltjes - durven te vergelijken. Vele bèta's verzuchten dat zij wel het verschil tussen Balzac en Zola moeten weten, maar dat alfa's niet hoeven te weten dat? Ja, wat vul je dan in op die open plek? Dat antwoord blijkt voor natuurwetenschappers helemaal niet zo vanzelfsprekend en eenduidig te zijn, want een keuze voor het één wordt als een verlies voor het ander ervaren.

Daarom hebben vijftig jonge wetenschappers onder begeleiding van een deskundige commissie vorig jaar toch getracht een canon van de natuurwetenschappen op te stellen. De vijftig onderwerpen zijn elke week in de Volkskrant verschenen, waarna er voor iedereen de mogelijkheid was om via de wikipedia-methode op het web de stukken aan te vullen en te corrigeren. Deze stukken vormden weer een basis voor de gedrukte versie die dit voorjaar aan minister Plasterk is aangeboden en tot ieders verrassing een bestseller is gebleken.

Het resultaat is een indrukwekkend panorama van de natuurwetenschappen geworden. De canon strekt zich uit van algoritme tot zonnestelsel, van dna tot gps, van het standaardmodel tot de schuivende continenten. Net als de natuurwetenschappen zelf is deze canon organisch en niet-lineair gegroeid. Telkens is geprobeerd de verschillende dimensies van de onderwerpen recht te doen. Zo is er het universele concept (bijvoorbeeld ecosysteem), de historische context (Engelse vegetatiekundigen in de jaren dertig) en de actuele toepassing (natuurbescherming). Hierbij is dankbaar gebruikgemaakt van de historische canon die innovatief gebruikmaakt van vensters, doorkijkjes waarin verschillende aspecten van één onderwerp zichtbaar zijn. Per onderwerp wordt een blik geworpen op al de verschillende `dimensies'. In geen geval zijn het inkijkjes in de huiskamers van welgeordende rijtjeshuizen zijn, want alle kamers zijn uiteindelijk met trappen, gangen en tunnels op ingewikkelde wijze met elkaar verbonden, als een labyrint van Escher.

Een bètacanon is in eerste benadering gelijk voor ieder land - een slingeruurwerk is een slingeruurwerk, fotosynthese is fotosynthese. Maar in tweede benadering is er ook plaats voor nationale invloeden. Zo is het in Nederland toch van belang dat Christiaan Huygens juist daar het slingeruurwerk heeft uitgevonden. Zulke gegevens vormen een wezenlijk onderdeel van de nationale identiteit. De gepubliceerde bètacanon kan dan ook een klein Nederlands tintje niet worden ontzegd - denk maar aan de onderwerpen dijk of fiets. Hoe anders zou een Vlaamse of Belgische variant eruitzien? Een historische canon kan mooi langs de as van de voortschrijdende tijd worden geschikt. Voor de bètacanon ligt die ordening ingewikkelder. Natuurlijk hebben de onderwerpen een zekere chronologische volgorde. Dna komt na Darwin, atoombom na Einstein. Maar uiteindelijk leert die historische benadering ons maar weinig. Nee, als we de vijftig onderwerpen overzien, dan is er eerder sprake van een ordening van klein naar groot. De blik van de bèta is een hiërarchische blik die zoekt naar opschaling en symmetrie, anders dan in de sociale wetenschappen waar het niveau van de mens en de menselijke samenleving het vanzelfsprekende centrale cluster is. Als de bètacanon ons iets leert, dan is het juist hoe relatief de menselijke maat is.

Er bestaan vele kamers in het huis van de natuurwetenschappen. Maar al die verschillende gebieden staan wel met elkaar in verbinding. De natuurwetenschapper snijdt de wereld in plakjes en verbaast zich er vervolgens over hoe mooi die plakjes weer in elkaar passen. In die samenhang kunnen we twee belangrijke mechanismen onderscheiden, die eigenlijk elk een eigen plek in de canon verdienen, ware het niet dat zij in bijna elk onderwerp aan bod komen.

Ten eerste is er het reductionisme: ingewikkelde zaken tot hun elementaire bouwstenen terugvoeren. Ook al heeft deze stroming in sommige kringen een slechte naam, het reductionisme is een onvoorstelbaar succesverhaal gebleken. Dat alle materie uit deeltjes is opgebouwd, of dat organismen een blauwdruk in hun dna hebben, gooien hoge ogen als dé feiten die iedereen over de natuur zou moeten weten. De woorden van Democritus, de vader van de atoomtheorie, hadden een profetisch karakter: `Volgens afspraak is er kleur, volgens afspraak zoet, volgens afspraak bitter, maar in werkelijkheid zijn er alleen atomen en ruimte.' Complete vakgebieden zijn ontstaan toen bleek dat de natuur in nog kleinere onderdelen begrepen kon worden - de kernfysica of de moleculaire biologie.

Het tweede mechanisme gaat precies de andere kant op en staat bekend als emergentie: het geheel is meer dan som van der delen en spontaan kunnen nieuwe begrippen en verschijnselen ontstaan, als je maar genoeg elementaire bouwstenen bij elkaar voegt. Zo is bewustzijn een eigenschap van het totale neurale systeem van onze hersenen en moeilijk toe te schrijven aan individuele zenuwcellen. Ook het zichzelf reproducerende leven is bij uitstek een emergent verschijnsel, dat uit de veelheid van chemische reacties in de cellen ontstaat.

Als we de bètawetenschappen zien als een grote torenflat, met op iedere verdieping een wetenschappelijke discipline, met de kleinste schalen onderop en de allergrootste boven, dan zijn reductie en emergentie de trappen die omlaag en omhoog voeren. Van moleculen naar materiaal, van cellen naar brein. En vice versa. Je kunt het ook anders zeggen: om een bepaalde etage te bereiken, zul je altijd via een andere etage moeten komen: of eentje hoger, of eentje lager. Op deze wijze is de bètacanon een levend geheel: gescheiden onderwerpen met hun eigen wetmatigheden, maar permanent in een levendige dialoog verwikkeld.

Een andere dialoog die centraal in de bètacanon staat, is de wisselwerking tussen concept of theorie en de technologische toepassing. Die drie versterken elkaar: slijpen van glas tot lenzen maakte het mogelijk om microscopen en telescopen te bouwen en zo de wereld van micro-organismen en hemellichamen te bestuderen. En die ontdekkingen leidden weer tot talloze nieuwe theorieën. Veel meer dan in andere wetenschapsvelden staan hypothese en toetsing daarbij voorop, al neemt dat niet weg dat serendipiteit en intuïtie, toevallige ontdekkingen en associaties, in de geschiedenis van de bètawetenschappen een veel belangrijkere rol hebben gespeeld dan algemeen wordt gedacht.

Ten slotte is er de dimensie van de actualiteit. Of het nu de werking van het hiv-virus, de energiecrisis of de klimaatverandering, de bètaproblematiek vindt steeds vaker de weg naar de voorpagina van de krant. Enerzijds wordt ons leven door technologie bedreigd, anderzijds zullen de oplossingen door diezelfde technologie en daarop gebaseerde regelgeving gevonden moeten worden. Enige basiskennis van de regels van dit complexe schaakspel is nodig om onze wereld te begrijpen.

Zouden we de onderwerpen toch op een historische tijdschaal afbeelden, dan valt direct op hoe jong de natuurwetenschappen zijn. Natuurlijk zijn er eeuwenoude, bijna tijdloze onderwerpen, zoals tijd, nul of landbouw, maar de meeste onderdelen verschijnen pas vanaf het midden van de negentiende eeuw en weerspiegelen de grote wetenschappelijke ontdekkingen van de moderne tijd. In de bètacanon uit 1900 zouden opvallend weinig onderwerpen van onze versie staan. Ruwweg de helft was toen nog onbekend. De lijst van nieuwkomers is indrukwekkend - Einstein, dna, quantum, kernbom, transistor, computer - en weerspiegelt het moderne wereldbeeld. In de lijst van honderd jaar geleden zouden die plaatsen zijn ingenomen door onderwerpen die we nu niet meer de moeite waard vinden, zoals mechanica en salpeterzuur. In dat licht bezien is het spannend om ons af te vragen wat de halfwaardetijd van de huidige onderwerpen is. Hoelang zullen ze mee gaan? Staan op de canon van 2100 nog gps en transistor en plastic? Of zijn zij dan allang vervangen door andere toepassingen en worden onderwerpen als beriberi (voeding) irrelevant geacht?

We leven in een periode van grote wetenschappelijke ontdekkingen en het tempo lijkt alleen maar toe te nemen. Miljoenen jonge mensen staan te trappelen om aan dit avontuur deel te nemen. In die zin is het gemakkelijk optimist te zijn. Het is moeilijk te voorspellen welke ontdekkingen allemaal gedaan zullen gaan worden, maar zeker is dat er altijd prachtige en belangrijke onderwerpen op de bètacanon zullen staan en dat het de plicht van een moderne samenleving is om haar burgers hiervan deelgenoot te maken.

Robbert Dijkgraaf is universiteitshoogleraar mathematische fysica aan de Universiteit van Amsterdam, president van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, en voorzitter van de bètacanon-commissie. Deze tekst is gebaseerd op de inleiding van De bètacanon (Meulenhoff, 2008), geschreven met Louise O. Fresco, universiteitshoogleraar duurzame ontwikkeling aan de Universiteit van Amsterdam.

Op maandag 17 november opende Robbert Dijkgraaf het derde canondebat in de reeks Tot 't nut van 't algemeen in het Paleis voor Schone Kunsten in Brussel.De debatreeks Tot 't nut van 't algemeen: de canondebatten is een initiatief van deBuren, in een coproductie met Bozar.