Wetenschap brengt kennis, kennis kan gebruikt worden om onze samenleving vooruit te helpen. De enorme vooruitgang van onze maatschappij is overduidelijk. Zelfs voor een jongeman zoals ik zijn de veranderingen tijdens mijn leven overweldigend! Tijdens de 28 jaar dat ik rond loop, heb ik nieuwe technologieën zien verschijnen zoals het internet, de mobiele telefoon, de cd, de dvd, 3d films en nog veel meer dingen. We zijn er zo gewend aan geraakt dat technologie zo ontzettend snel ontwikkelt, dat wanneer ik over mijn onderzoek vertel, mensen me heel snel vragen: “Maar wat is het praktisch nut van jouw onderzoek?”. Dat is exact waar deze pagina over gaat, het verschil tussen toegepaste en fundamentele wetenschap. Zoals je hier zult lezen: het leven gaat over zo veel meer dan het oplossen van praktische problemen.




Fundamentele wetenschap

Wat is het verschil tussen toegepaste en fundamentele wetenschap? Het doel van fundamentele wetenschap is een beter begrip krijgen van de wereld waarin wij leven, zonder specifiek een toepassing in gedachte te hebben waarvoor het gebruikt zou kunnen worden. De drijvende kracht achter fundamentele wetenschap is menselijke nieuwsgierigheid: de behoefte om de wereld om ons heen te begrijpen. Het doel van toegepaste wetenschap is het beschikbaar maken van nieuwe technologieën om onze maatschappij verder te helpen. Toegepaste wetenschap is afhankelijk van de staat van de fundamentele wetenschap voor zijn vooruitgang. Een voorbeeld van fundamentele wetenschap is de ontdekking van penicilline. Alexander Fleming viel het tijdens zijn experimenten met bacteriën op, dat in één experiment waar contaminatie van een schimmel was (geheel per ongeluk dus), de bacteriën niet in de buurt van de schimmel groeide (zie figuur hieronder). Zijn fundamentele vraag was: hoe komt het nu dat bacteriën niet groeien in de buurt van deze schimmel? Deze vraag kwam voort uit zijn nieuwsgierigheid. Hij besloot de schimmel te kweken en na een serie experimenten ontdekte hij dat de schimmel een antibacterieel stofje uitscheidt. Dit stofje noemde hij penicilline. Penicilline is gelijk ook een goed voorbeeld van toegepaste wetenschap. 10 jaar nadat Alexander Fleming penicilline ontdekte, probeerden Ernst Boris Chain en Howard Florey van de universiteit van Oxford om dit stofje tot een bruikbaar product voor mensen te maken. Ze slaagden hierin en het eerste antibioticum was geboren! De ontwikkeling van het antibioticum heeft het leven van duizenden mensen gered.

 

De ontdekking van de bacteriegroei remmende schimmel Penicillium (Fleming, 1929).
De ontdekking van de bacteriegroei remmende schimmel Penicillium (Fleming, 1929).

Stel je nou eens voor dat Alexander niet zo nieuwsgierig was en de antibacteriële schimmel negeerde omdat hij het te druk had met andere dingen. Ernst en Howard zouden dan niet het eerste antibioticum hebben kunnen maken en de zoektocht naar nieuwe antibiotica zou ook niet zijn ingezet. De moderne geneeskunde zou er heel anders uitgezien hebben!

Waarom zouden we fundamentele wetenschap beoefenen?

De snelheid waarmee nieuwe technologieën op de markt komen, zorgt ervoor dat mensen gewend raken aan het idee dat wetenschap een manier is om praktische zaken in het leven gemakkelijker te maken. Wanneer een wetenschapper over zijn onderzoek praat, is vaak de eerste vraag: “Waar is het nuttig voor?”. Het gebeurt regelmatig dat wanneer ik mensen vertel dat ik fundamentele wetenschap beoefen, ze zeggen: “Kun je niet iets nuttigs doen, zoals kanker genezen?”. Veel media onderhouden het beeld van de wetenschap als een methode om praktische problemen op te lossen. Natuurlijk is dit een onderdeel van de wetenschap, maar veel mensen vergeten het belang van degelijk fundamenteel onderzoek. Waarom is fundamenteel onderzoek zo belangrijk? Om dit uit te leggen ga ik wetenschap vergelijken met het bouwen van een stad.

Een stad bouwen

Nu zul je denken: waar heeft hij het in hemelsnaam over? Een stad bouwen..? Nou, het is eigenlijk best wel simpel. Om een huis te bouwen (iets nuttigs), hebben we eerst een fundering nodig.

FundamentalScience1
In dit geval weten we precies waar we de fundering voor nodig hebben: we hebben de fundering (fundamentele wetenschap) nodig om een huis te bouwen (toegepaste wetenschap). Wat zou er nu gebeuren als we geen nieuwe fundering zouden maken?

Print
 

Stel dat we helemaal stoppen met fundamenteel onderzoek. We zouden dan nooit meer iets compleet nieuws kunnen bouwen! We kunnen verder bouwen op wat we al hebben, zoals verduidelijkt in het voorbeeld hierboven. Wanneer we een flat bouwen, kunnen we nieuwe verdiepingen er bovenop bouwen, maar het is en blijft een flat. Als we een compleet ander gebouw willen neerzetten, hebben we ook een nieuwe fundering nodig.

Waarom zouden we aan de fundering werken voordat we weten waarvoor we het nodig hebben?

Dit is een logische vraag: waarom zouden we een fundering bouwen voordat we weten wat voor gebouw we nodig hebben? Als we een supermarkt naast de flat willen, dan bouwen we de fundering nadat we vastgesteld hebben dat we een supermarkt in de buurt willen. Er zijn echter goede redenen om de fundering te bouwen voordat we door hebben waar het goed voor is.

De eerste reden is dat we niet altijd kunnen voorzien wat voor voordeel het brengt. Er zijn veel voorbeelden van fundamentele wetenschap die de basis (fundering) leverden voor onvoorziene toepassingen. De penicilline van Alexander is er één van. Een ander voorbeeld is de ontdekking van de Toll receptoren in fruitvliegen (Drosophila melanogaster). Deze receptoren werden ontdekt door de rol die ze spelen in het ontwikkelen van een fruitvlieg larfje. Later werd gevonden dat dezelfde receptoren ook essentieel waren voor het immuunsysteem. Nog later werd gevonden dat Toll receptoren ook in mensen essentieel zijn voor een goed functionerend immuunsysteem! In het begin was het ondenkbaar dat onderzoek naar de bouw van een vliegenlarf ons zoveel zou leren over de menselijke immuunreactie. De inzichten die dit onderzoek gaven, hebben ons zoveel geleerd, dat Jules Hoffman (de ontdekker van de Toll receptor) de Nobelprijs voor medicijnen heeft ontvangen. Fundamentele wetenschap kan dus tot super spannende nieuwe onderzoeken leiden voor toegepaste wetenschap!

Een tweede reden is dat een goede fundering maken veel tijd kost. Heel veel tijd! Op het moment dat we tegen een nieuw probleem aan lopen en we hebben nog geen basiskennis (fundering), is het veel te laat! Een voorbeeld hiervan is de vogelgriep. Onderzoekers zijn al jaren bezig met het bestuderen van migratieroutes van vogels. Al die tijd kwam het over als nutteloos onderzoek; wat hebben wij mensen nu aan deze kennis? Toen de vogelgriep onze kippen bedreigde, wilden we opeens weten waar die vogelgriep vandaan kwam. Toch erg handig dat dat onderzoek naar de migratieroutes ons heel snel kon vertellen waar de vogelgriep vandaan kwam! Zo weten we dat de vogelgriep die op het moment in ons land is, uit Rusland komt. Deze kennis maakt gericht en effectief ingrijpen mogelijk (welke boerderijen lopen een hoog risico op besmetting, houd kippen binnen etc.). De migratieroutes uitvogelen kostte jaren van onderzoek en dit nog doen op het moment dat er behoefte aan was (na het uitbreken van de vogelgriep) zou veel te laat zijn geweest.

Zo zijn er nog veel meer voorbeelden, echter deze allemaal beschrijven kan een heel boek vullen. Hier wil ik alleen laten zien dat, alleen maar omdat fundamentele wetenschap niet direct toepasbaar is, dat niet betekent dat het niet belangrijk is!

Fundamentele wetenschap is super spannend!

Ik heb hierboven een redelijke praktische onderscheiding gemaakt tussen fundamentele wetenschap en toegepaste wetenschap, gebaseerd op argumenten gericht op het voordeel voor onze maatschappij. Er is veel meer wat fundamentele wetenschap de moeite waard maakt. Fundamentele wetenschap lest onze dorst naar kennis, laat ons zien hoe onze wereld werkt en geeft eindeloos veel vermaak! De huidige maatschappij heeft de neiging om alleen op de korte termijn te denken, alleen denkend aan hoe het ons snel praktisch kan helpen als maatschappij. Fundamentele wetenschap naar een breed publiek communiceren is moeilijk, onder andere doordat ook de media vragen naar het nut voor de maatschappij. Wat vaak vergeten wordt, is dat wetenschap simpelweg interessant is en dat mensen graag willen weten hoe de wereld werkt. Het is onze eindeloze nieuwsgierigheid die tot onze moderne maatschappij heeft geleid en het is deze eindeloze nieuwsgierigheid die nodig is om onze maatschappij verder te helpen. We moeten fundamentele wetenschap prijzen voor wat het is: een manier om de wereld waarin we leven beter te begrijpen. Als dit begrip leidt tot iets nuttigs op een gegeven moment, is dat super! Zo niet, nog steeds super, want we begrijpen onze wereld net weer een beetje beter! Investeren in fundamentele wetenschap is investeren in de toekomst. Dus laten we onze horizon verbreden en fundamentele wetenschap een degelijke plek in onze maatschappij geven!

Referentie:

A. Fleming (1929) On the antibacterial action of cultures of a Penicillium, with special reference to their use in the isolation of B. influenzae. British Journal of Experimental Pathology, Vol X, No. 3. 226-236

Geef een reactie