How biotechnology could shape the future of product design

Mensen hebben al duizenden jaren levende organismen gemanipuleerd. Voorbeelden van vroege biotechnologieën zijn het domesticeren van planten en dieren en ze vervolgens selectief te kweken voor specifieke eigenschappen.

Biotechnologieën variëren in toepassing en complexiteit. Het omvat het maken van nuttige producten uit hele organismen of delen van organismen, zoals moleculen, cellen, weefsels en organen. Aan het einde van de 20e en het begin van de 21e eeuw heeft de biotechnologie zich uitgebreid naar nieuwe en diverse wetenschappen zoals genomica, recombinant-gen technieken, toegepaste immunologie, nanotechnologie en celtherapieën.

Naarmate onze kennis en vermogen in de biotechnologie toenemen, nemen ook de potentiële voordelen toe. Hoewel de bedoeling achter nieuwe biotechnologieën is om de samenleving ten goede te komen, is het nog steeds complex om te bepalen welke impact een bepaalde biotechnologie kan hebben, en daarmee verandert ook de ontwerppraktijk.

Vandaag zien we grote technologiebedrijven (zoals Alphabet / Google, Amazon, Tesla) enorme investeringen doen in biotechnologie; wat als deze bedrijven commerciële producten zullen ontwikkelen met behulp van biotechnologie?

We spraken met NNN-lid Nicole Spit over een spannende visie op een toekomst met biotechnologie. Als ontwerper en oprichter van Studio Dáárheen, onderzoekt Nicole trends en technologische ontwikkelingen die de toekomst van productontwerp zullen vormgeven.

Volgende week, op 4 juni, zal zij haar ideeën presenteren tijdens een Expert Talk in Cube Design Museum, en jij bent uitgenodigd.

Tijdens mijn trendonderzoekswerk als productontwerper bij een ontwerpbureau rond 2003, kwam ik een website tegen waar je stukjes DNA-code kon bestellen als modules die gecombineerd konden worden. Dit fascineerde me eindeloos. Het was een mix van persoonlijke interesses. Biologie was altijd al een van mijn favoriete vakken op school en mijn vader was chemicus, dus het onderwerp lag me al na aan het hart. Bij het ontwerpbureau werd technologie echter vooral geassocieerd met mechanica en traditionele productiemethoden. Heel pragmatisch, wat mijn verbeelding niet zozeer prikkelde als biotechnologie dat doet.

Ontwerpen met en vanuit levend materiaal heeft interessante filosofische vragen opgeroepen. Biomimicry, wat betekent dat we geïnspireerd worden door de intelligentie van de natuur in ontwerp, is ongelooflijk. En nog beter; (her)ontwerpen van levend materiaal. Maar hebben wij als mensen voldoende kennis om het goed te doen? Overwegen we de impact van onze acties? Ik was ermee bezig.  

De media-aandacht voor biotechnologie nam door de jaren heen toe, en ontwikkelingen versnelden. Ik merkte mijn opgewonden reactie op elke nieuwe uitvinding binnen de biotechnologie en begon de volgende stappen te voorspellen. Tijdens trendonderzoek in 2015 koos ik biotechnologie als de belangrijkste en meest veelbelovende technologische ontwikkeling van de toekomst. Naast nieuwe technologische mogelijkheden onderzoekt trendonderzoek de drijfveren en waarden van mensen en hoe deze in de loop van de tijd veranderen. Hoewel gezondheidstechnologie ongelooflijke mogelijkheden bood voor biotech, was ik meer geïnteresseerd in de kansen voor (product)ontwerpers. Wat konden zij ermee doen?

Ik wilde deze ideeën visualiseren in objecten, omdat volgens mij theorie minder aantrekkelijk is dan 3D-objecten. Die speculatieve 3D-objecten zijn bedoeld als gespreksstarters. Daarom zijn ze enigszins overdreven en karikaturaal, maar toch zijn ze gebaseerd op wetenschappelijke artikelen over de huidige mogelijkheden van biotechnologie. Ik ben een visueel denker, en het gebruik van een object is een manier om ideeën heel snel over te brengen. Het creëert een vibratie in je hersenen.

In het geval van bewustzijn gaat het vooral om synthetische biologie; het bewerken van het DNA van levende organismen. Regelmatige biotechnologie is belangrijk omdat we ons steeds meer bewust worden van de vervuiling en schade die we aan onze aarde toebrengen. We moeten nadenken over hoe we op een verstandige manier om kunnen gaan met de natuur en levende materialen, en hoe we biotechnologie kunnen toepassen.

Met synthetische biotechnologie en vooral de relatief nieuwe ontwikkeling van CRISPR cas9, waarmee we DNA kunnen wijzigen, gaan de ontwikkelingen zo snel dat we de gevolgen ervan nauwelijks kunnen bevatten. Politieke besluitvorming loopt achter. De wetenschap dendert voort, en dat is goed, maar we moeten de morele discussie voeren over mogelijke ethische bezwaren en ecologische gevaren. Mensen moeten zich bewust zijn van mogelijke gevolgen, omdat uiteindelijk de politiek de voortgang zal bepalen. Mensen kunnen hun eigen mening vormen en, tot op zekere hoogte, de politiek beïnvloeden.

Bovendien lijken wetenschappers op het gebied van biotechnologie zich niet bewust te zijn van de invloed van synthetische biotechnologie. Daarom vind ik het een goed idee dat andere disciplines zich ermee bemoeien en de discussie starten. Als ontwerper wil ik die wetenschappers de potentiële toepassingen van biotechnologie voor kunstenaars en ontwerpers laten zien. Toch geloof ik ook dat iedereen zijn stem en perspectieven aan dit debat moet toevoegen, waaronder sociologen, filosofen, beleidsmakers en medici, inclusief de kapper om de hoek. In wezen iedereen, omdat het een wereldwijde impact op onze omgeving zal hebben.

Ik begrijp de ethische bezwaren en er zijn er veel. Toch denk ik dat we voorzichtig moeten doorgaan om de biotechnologie te bevorderen. Naarmate onze kennis toeneemt, zullen we potentiële gevaren en problemen tegenkomen, wat ook is waar oplossingen gevonden kunnen worden. We moeten in discussie gaan over wat we wenselijk vinden en wat niet. Daarom hebben we allemaal de verantwoordelijkheid om erover na te denken en onze eigen mening te vormen.

Vervolgens kunnen we stap voor stap iets meer toestaan door het beleid zorgvuldig open te stellen. Nieuwe vooruitgangen moeten uitgebreid getest en gemeten worden in laboratoria. Scenario's moeten worden ontwikkeld en modellen moeten worden getest. Wat als dit misgaat? Wat als dit element reageert op een ander element? Hoe gaan mensen het gebruiken? En welke mensen?

We zullen niet alles kunnen voorspellen, omdat het een onbetreden pad is. Het fascineert me dat, wanneer we bepaalde genen uitschakelen en oplossingen hebben gevonden voor ongewenste stukken code, andere stukken die niet waren meegenomen weer actief worden. Het is een kwestie van vallen en opstaan, maar we moeten het op een zo veilig mogelijke manier doen, en binnen de muren van het laboratorium.

Tegelijkertijd moet het maatschappelijke debat op gang worden gebracht. Wat vinden we van designer-baby's? Mogen we bepaalde ziekten door middel van aanpassingen uitbannen? Wie krijgt toegang tot de kennis en hulpmiddelen? Is open source gewenst of gevaarlijk?

Ik geloof dat er ongelooflijke mogelijkheden zijn met biotechnologie en dat er veel deuren zullen opengaan naar nieuwe kennis, wat ook andere kennisgebieden zal beïnvloeden. Ik zie vooral nieuwe mogelijkheden.

Dit kan worden bereikt door mensen uit allerlei vakgebieden te betrekken en multidisciplinaire teams samen te stellen van microbiologen, ontwerpers, sociologen, ethici en artsen. Door ervoor te zorgen dat geld niet het belangrijkste belang is; een risico dat verkleind kan worden door kennis open source te maken. Door de meningen en bezwaren van buitenstaanders te waarderen. Door echt te discussiëren, wat betekent dat je argumenten voorbereidt, aandachtig luistert naar de perspectieven van anderen en je eigen argumenten dienovereenkomstig aanpast. Dit is iets wat we in onze samenleving lijken te zijn verleerd. Door te filosoferen. Door een wereldwijde ethische code vast te stellen, die bijvoorbeeld inhoudt dat producenten bij elke biotechnologische opdracht verplicht zijn uit te leggen hoe het mensen helpt en aan wie het schade kan berokkenen. Door winsten binnen een specifieke marge te houden. Door het verplicht stellen van de toepassing van een biomarker, waardoor de maker van een product altijd bekend zal zijn. Door de oprichting van een onafhankelijk instituut van toezichthouders.

De moeilijkheid die blijft bestaan is dat beleid en protocollen worden bepaald door cultuur en regio, wat het moeilijk maakt om wereldwijde consensus te bereiken.

Met synthetische biologie kun je veranderingen op DNA-niveau aanbrengen die de cel of het organisme kunnen beïnvloeden. Het kan erfelijk zijn. Een gemodificeerde cel of organisme zou zich kunnen vermenigvuldigen, en de modificatie zou na generaties kunnen terugkeren. Als je DNA ziet als een lange reeks functiecodes, kun je de ongewenste stukjes code verwijderen en vervangen door gewenste stukjes. De ongewenste of gewenste stukjes zouden generaties lang kunnen terugkeren en samensmelten met ander DNA.

En nog meer, we moeten omgaan met de expressie van code. Deze kan onzichtbaar aanwezig zijn, of duidelijk aanwezig in fenotypische kenmerken. Misschien kunnen we beslissen welke kenmerken we graag zouden willen zien, bij alle organismen. Maar wat zijn de onmeetbare bijwerkingen? Wat is de wereldwijde invloed? Het kan hele ecosystemen veranderen of vernietigen. De grote vraag is, wat is gewenst of ongewenst? En voor wie?

Het is moeilijk te definiëren wat de invloed van biotechnologie op de planeet zou moeten zijn. Herstel de beschadigde ecosystemen? Maak dieren en mensen bestand tegen de negatieve invloeden die wij zelf, zij het onbewust, hebben gecreëerd? Maak onszelf bestand tegen straling? Kanker uitbannen? Het leven van mensen verlengen? Alles in de natuur is met elkaar verbonden en heeft wederzijdse invloed. Het is een ongelooflijk, maar enorm complex systeem. Organismen hebben al een groot aanpassingsvermogen. Zullen mensen een nederlaag proeven als we niet ingrijpen?

Ik geloof dat biotechnologie ons helpt kennis te vergaren over onze samenstelling op celniveau. Als we bijvoorbeeld in staat zijn te begrijpen waarom bepaalde genen worden geactiveerd wanneer we anderen uitschakelen, zullen we de kern van dit mechanisme kunnen doorgronden, wat ons veel over onszelf zal leren. Met biotechnologie zullen we in staat zijn om uit Plato’s grot te treden.

We leven in een tijdperk van overgang en toenemend bewustzijn. Door bijvoorbeeld het broeikaseffect en de plasticsoep in de oceaan zijn we ons steeds meer bewust van de schadelijke invloed van de mens op ons eigen ecosysteem. We stellen ons bewust de vraag of de oncontroleerbare groei van onze consumptiemaatschappij moet krimpen en moet worden omgezet in een maatschappij van kwaliteit. Er is een enorme behoefte aan betekenisvolheid en authenticiteit.

Producten die met biotechnologie worden geproduceerd, moeten aantoonbaar veilig en ethisch verantwoord zijn; geproduceerd met respect voor ons milieu, duurzaam en daadwerkelijk bijdragen aan het gebruik en comfort van de consument. Daarnaast moeten producten zorgvuldig ontworpen worden. Consumenten zullen een hechtere band met het product moeten hebben, omdat de kortetermijn consumptiemaatschappij verouderd is. Tenzij het product gerecycled kan worden. In dat geval kan het helpen dat een product regelmatig onderhoud, verzorging of reparatie nodig heeft. Denk aan levende producten, die verzorging vereisen en tegelijkertijd voldoen aan onze behoefte aan nieuwe rituelen. Dit is een nieuwe variatie op Rietvelds uitspraak “consumeren is een werkwoord”. Er moet een debat komen over aankoop en gebruik. De rol van de producent is niet langer alleen het leveren van het fysieke product, maar ook het informeren en repareren. Dit kan leiden tot nieuwe bedrijfsmodellen.

Op het eerste gezicht is dit een nachtmerrie. Ik neem aan dat er tijdens het productieproces geen aandacht zal zijn voor ethische waarden, omdat winst en macht de drijfveren zijn. En omdat de technologie zich voortdurend ontwikkelt, zullen er manieren zijn om enorme winsten uit te halen. Daarnaast zullen ze het belang van veiligheid verwaarlozen, omdat het geld en tijd kost. Ze zullen lobbyen door politieke campagnes te steunen of inspelen op ego en macht. We zien het nu al in veel gebieden; de grote vijf weten niet hoe ze met hun verantwoordelijkheid moeten omgaan. Denk aan datalekken (Cambridge Analytica), beïnvloeding van verkiezingen, de verspreiding van nepnieuws, absurde patenten en het verdoezelen van veiligheidsrisico's.

Their biotechnologische producten die op de markt komen, kunnen onverwacht onveilig zijn. Bijvoorbeeld in het geval van BioTronicols, een term die ik heb verzonnen om producten aan te duiden waarin elektronica en levende cellen zijn geïntegreerd en met elkaar communiceren. Als twee BioTronicols worden gecombineerd, zullen ze dan in staat zijn om DNA uit te wisselen, elkaar te besmetten of genetisch materiaal door te geven? Zullen ze verborgen, inactieve stukjes DNA kunnen bevatten? Het lijkt op de oorspronkelijke analogie van een virus, dat veranderde in een computervirus en nu terug overgaat in een hybride virus. Wat gebeurt er als jouw BioTronicol achteruitgaat? Of wanneer het een bewustzijn vormt? Wat als het op de markt komt zonder een biomarker, en niemand zal weten wie het heeft gemaakt? Of, wat als de biomarker zelf een andere functie heeft?

Het is mogelijk dat genetisch gemanipuleerde vlinders met logo's op hun vleugels worden ingezet als marketinginstrument. Willen we geconfronteerd worden met een bedrijfslogo op een levend organisme, dat als een subtiel marketingmiddel rondvliegt in onze tuin?

Nadat de toepassing van biotech meer gangbaar is geworden, zullen mensen het uiteindelijk bewuster en altruïstischer gebruiken. Het zal een proces van vallen en opstaan zijn. Uiteindelijk verwacht ik geweldige producten die ons op veel niveaus kunnen helpen.

Dat we moeten doorgaan met wetenschappelijk biotechnologisch onderzoek, omdat ik geloof dat er een enorme bron van kennis op ons wacht om ontdekt te worden. Het is belangrijk dat verschillende disciplines hun kennis inbrengen. We moeten allemaal deelnemen aan de ethische discussie over het gebruik van biotechnologie. We moeten onze veiligheid waarborgen en ons bewust zijn van de mogelijke enorme invloed op ons milieu. Tot slot kunnen productontwerpers er anders over denken dan biotechnologen en zullen ze het dus anders gebruiken. Laten we elkaar inspireren.

De Expert Talk ‘NeoBio, een perspectief op de invloed van biotechnologie op productontwerp’ maakt deel uit van het IMPACT!-Programma en de Nature-tentoonstelling in Cube.