The Prefuture of Synthetic Biology

Ergens tussen een vat dure gezichtscrème en een baby-Neanderthaler ligt een waarschijnlijke toekomst voor synthetische biologie. Terwijl synbio-start-ups – groot en klein – worstelen met de realiteit van het opschalen van microscopische cellulaire fabrieken naar winstgevende bedrijfsmodellen, worden verhalen verteld over DIY-kankeronderzoek, het klonen van Neanderthalers, onbeperkte ‘groene’ kerosine en tumorvernietigende bacteriën als uitkomsten van een waarschijnlijke toekomst waarin mensen volledige controle hebben over biologie.

In het afgelopen decennium hebben veel uiteenlopende belangen bijgedragen aan deze ambitie van een gemakkelijk manipuleerbare biologie, aangezien het veld van synthetische biologie zich verspreid heeft over onderzoekslaboratoria over de hele wereld. Wetenschappers, ingenieurs, beleidsmakers, industriëlen, ruimtevaartorganisaties, politici en zelfs ontwerpers construeren een toekomst die wordt gedefinieerd door de grootse retoriek van een wereldveranderende, wereldreddende technologie.

De ingenieursvisie die wordt ondersteund door overheden en bedrijven neigt naar het praktische. Dit zijn vloeibare dromen van industriële chemie en pijpleidingen gevuld met dure moleculen die uit synthetische organismen sijpelen, onzichtbare biologische fabrieken opgesloten in veilige vaten. De grotere aspiraties van synthetisch biologen om genetisch gemanipuleerd leven in het ecosysteem te plaatsen, van vervuilingsetende bacteriën tot hightech-planten, hoeven niet gerealiseerd te worden om synthetische biologie als een succesvolle onderneming te beschouwen in termen van investeringsparameters.

‘Officiële’ biologische toekomstbeelden bevinden zich vaak in “de halfpipe van rampspoed”.

Ondertussen zijn ontwerpers en kunstenaars steeds meer gefascineerd door de belofte van biologie als materiaal om dingen te maken, geprogrammeerd vanaf het DNA. Deze visies variëren tussen milde utopieën, waar ‘groene’ technologieën met succes bestaande vervuilende technologieën vervangen, bomen als huizen laten groeien, of nieuwe biologisch afbreekbare materialen creëren; en onbekende bestaansvormen die voor de meesten misschien meer lijken op zachte dystopieën: toekomsten waarin algen op lichamen worden gekweekt, of duiven zeep poepen.

‘Officiële’ biologische toekomstbeelden bevinden zich vaak in wat Drew Endy, een pionier op dit gebied, beschrijft als “de halfpipe van rampspoed”. Aan het ene uiteinde ligt biologische perfectie, waar aan onze behoeften wordt voldaan en ons gedrag gelukkig onveranderd blijft: we zullen eindeloze kilometers vliegen in vliegtuigen die worden aangedreven door kerosine, afgescheiden door gist dat zich heeft volgegeten met suikerriet. Aan het andere uiteinde bevinden zich taferelen van biologische terreur en menselijke fouten, rampzalige calamiteiten waarbij de grenzen tussen ontworpen en niet-ontworpen leven onherkenbaar zijn, of buiten onze financiële of fysieke controle vallen.

Al deze toekomstbeelden zijn niet even waarschijnlijk, maar vooruitgang ligt ergens hierin.

Wat zijn de alledaagse realiteiten van het ontwerpen van biologie vandaag? Synthetische biologie is een voorspelde technologie die nog veel wetenschap te verwerken heeft. Computerlogica en biologische overleving passen niet natuurlijk bij elkaar. Hoewel het vakgebied steeds meer mogelijk wordt gemaakt door exponentiële vooruitgang in DNA-sequencing en synthesetechnologieën, proberen ingenieurs en wetenschappers in laboratoria over de hele wereld moeizaam controle te krijgen over de complexiteit van biologie. De visies zijn noodzakelijk om dit onderzoek aan te drijven, vooral in een klimaat dat gericht is op toepassingen. George Osborne, de Britse minister van Financiën, kondigde in 2012 twintig miljoen Britse pond aan financiering aan voor Britse synthetische biologie, met de rechtvaardiging dat: “Men zegt dat synthetische biologie ons zal genezen, verwarmen en voeden.” Het kan nog wel even duren.

Computerlogica en biologische overleving passen niet natuurlijk bij elkaar.

Voor een technologie die belooft alle levende materie om te kunnen zetten in bruikbaar materiaal om nuttige dingen mee te bouwen, is het van vitaal belang om nu al na te denken over de toekomst. Investeringen en wetgeving bepalen het pad van vooruitgang, net als de publieke opinie. Kunnen we de koers van onze biologische toekomst beïnvloeden? Hier zie ik een waardevolle rol voor ontwerp en kunst in deze vroege stadia, stroomopwaarts in de ontwikkeling van een technologie. Het navigeren door de ruimte tussen de alledaagse visies van chemicaliën, verankerd in het technologisch mogelijke, en dromen die niet worden beperkt door bestaande wetenschap, kan ons helpen uit te proberen wat we van een toekomst zouden kunnen willen. Het kan ook nieuwe onderzoeksgebieden inspireren en ons doen nadenken over andere.

De drijfveer om onderzoek te doen naar synthetische biologie is voor veel ingenieurs en wetenschappers gebaseerd op een verlangen ‘om de wereld een betere plek te maken’. Hoe deze overtuigingen worden gedefinieerd en geëvalueerd, en wiens ‘beter’ uiteindelijk onze gemeenschappelijke toekomst zal vormgeven, is iets dat minder duidelijk is. Terwijl bedrijven zich richten op synthetische biologie, investeren ze in gespierde zalm, rubberafscheidende microben en langdurige kunststoffen gemaakt door bacteriën. Vaststellen wat we willen van ‘beter’ is essentieel, anders eindigen we misschien wel met het repliceren van bestaande, problematische productiesystemen met ‘biosimilars’. Het discours rond synthetische biologie neigt naar geruststelling, het sussen van onze zorgen, maar toch is dit een technologie die evenzeer kan worden toegepast op de productie van antimalariachemicaliën als op het ontwerp van ‘groenere’ explosieven.

Als zodanig komt het werken als kunstenaar of ontwerper die toekomstbeelden bouwt stroomopwaarts in een technologie met verantwoordelijkheid. Door mijn eigen experimenten met het testen van verschillende soorten samenwerkingen in synthetische biologie, heb ik ontdekt dat door je een toekomst voor te stellen, je deze misschien waarschijnlijker maakt. Arthur Clarke merkte ooit op: “Elke voldoende geavanceerde technologie is niet te onderscheiden van magie.” Het bouwen van alternatieve visies die niet te onderscheiden zijn van mogelijke realiteit kan bijdragen aan de hype rond een opkomende technologie. Dit brengt het risico met zich mee dat we ongevoelig worden voor de kwesties waarmee we geconfronteerd moeten worden, of, minder ernstig misschien, teleurstelling veroorzaakt wanneer de toekomst niet uitkomt.

Nu, in de pre-toekomst van synthetische biologie, is het moment waarop ontwerpers, kunstenaars, activisten en doe-het-zelf-experimentatoren kritiek kunnen leveren en de koers van deze mogelijke toekomst kunnen sturen. Terwijl ingenieurs, synthetisch biologen, vragen: ‘Hoe laten we algen brandstof maken?’ moeten wij ook uitdagen wat er gevraagd wordt. Dit betekent niet alleen het ontwerpen van manieren om minder brandstof te gebruiken, maar ook het bedenken van systemen die geen brandstof nodig hebben.

De Britse Design Council merkt op dat: “Tachtig procent van de milieu-impact van de producten, diensten en infrastructuur om ons heen wordt bepaald in de ontwerpfase.” Door de richting die een technologie inslaat in een veel vroeger stadium te beïnvloeden dan het oplossen van problemen, zouden we het beter kunnen doen?

Synthetische biologie zal onze problemen niet noodzakelijkerwijs oplossen. Maar het zou wel kunnen zorgen voor een interessantere toekomst als en wanneer we daar aankomen.

Dit essay is herdrukt uit Volume magazine #35: Everything Under Control. De auteur wil Autodesk bedanken voor de genereuze steun tijdens het onderzoek en het schrijven van dit artikel.