Microsoft wil DNA herschrijven

Bomen die elektriciteit leveren? Ja. Nieuwe functies in DNA programmeren is een van de doelen van Microsoft, zegt Stephen Emmott die er een lab leidt.

„De afgelopen halve eeuw was de tijd van het programmeren in silicium. Deze eeuw gaan we het leven programmeren.” Stephen Emmott, hoofd van een lab voor Computational Science van Microsoft, windt er geen doekjes om dat hij onorthodoxe oplossingen zoekt.

Hij wil nieuwe functies in DNA programmeren, zodat planten of dieren dingen produceren die ze nu nog niet kunnen maken. Zoals bomen die via hun fotosynthese direct elektriciteit produceren.

Emmott gaf afgelopen vrijdag in Amsterdam een lezing op Picnic. Picnic is een jaarlijks driedaags evenement waar ondernemers, ontwerpers en wetenschappers hun ideeën over nieuwe media en de toekomstige maatschappij kunnen uitwisselen. Redesign the world, was het thema dit jaar.

Daar was Emmott op zijn plaats. ‘Programming Life, Living Software’ was de titel van zijn lezing. Die viel goed. Veel toehoorders in de Westergasfabriek keken naar Emmott en niet naar hun telefoon, laptop of iPad. In de donkere zaal waren de meeste hoofden verlicht door beeldschermpjes.

Na zijn lezing waarin het woord Microsoft niet viel, praten we in de Microsoft-stand. Achter ons maken Picnic-bezoekers rare sprongen. Ze proberen de Kinect uit. Het is een apparaat dat je bewegingen registreert als je op de Xbox-spelcomputer speelt. Een figuur in het spel neemt die bewegingen over, of reageert er op.

Emmott begon zes jaar geleden bij Microsoft. „Nee, een eigen biologisch lab hebben we nog niet. Eind volgend jaar verhuizen we naar een nieuw gebouw. Maar onze buren in Cambridge zijn bekende plantenbiotechnologen. Daar doen we ons biologisch werk.”

Herprogrammeren van het immuunsysteem om auto-immuunziekten te genezen, herprogrammeren van planten om beter voedsel te produceren, en het planten van miljoenen ‘synthetische bomen’ die elektriciteit leveren. Dat is waar Emmott over praat. De website van zijn lab met veertig onderzoekers is realistischer. Daar staat dat zij eerst proberen een levende cel in zijn geheel te simuleren. Dat kan uiteindelijk leiden tot synthese van complexe levende systemen. Dat zijn de bomen waar Emmott zijn publiek mee boeit. Hij benadrukt dat hij nieuwe wegen zoekt.

„De meeste onderzoekers in de synthetische biologie gebruiken eigenschappen die bacteriën zelf hebben ontwikkeld. Ze halen genen uit die bacteriën, plakken die op een nieuw manier aan elkaar en monteren het genpakket in andere bacteriën. Dat kan zonder te begrijpen wat een cel precies doet. Wij willen dat eerst begrijpen. Dat is nodig als je cellen dingen wilt laten doen die ze nog niet kunnen.”

Hoe belangrijk is zijn lab voor Microsoft? Zegt het denken binnen die kleine groep onderzoekers echt iets over de richting die dat grote softwarebedrijf in wil slaan? Is het meer dan een ideëel uithangbord? „Microsoft-CEO Steve Ballmer noemde onlangs ons fundamentele onderzoek als een van de vijf grote strategische doelen van Microsoft.” Emmott knikt relativerend – denk ik – naar de Kinect achter ons. „Dat was ook één van die vijf, maar wij zijn belangrijk op de lange termijn.”

Emmott over energie: „Het streven is dat we gaan leven van beschikbaar zonlicht. Ik zie tenminste geen andere methode om een aanvaardbaar CO2-niveau te bereiken. De beste oplossing voor het energieprobleem en de CO2-productie is fotosynthese. Wij willen de fotosynthese zo herontwerpen dat planten elektriciteit leveren, in plaats van suikers te produceren die weer als biobrandstoffen moeten worden ingezet. Daar gaan we aan beginnen. Het kan zijn dat we falen, maar het is de moeite waard om er naar te kijken.”

„Als het slaagt, kun je er inderdaad aan denken om op deze planeet kunstmatige bomen neer te zetten die, als werkende living software toepassingen, elektriciteit opwekken. Je kunt ze overal neerzetten voor lokale productie.”

Planten kunnen, denkt Emmott, ook worden geherprogrammeerd om uiteindelijk zonder kunstmest, in drogere omstandigheden eetbare suikers, vetten en eiwitten te produceren. Sneller dan cactussen. Hij gaf het als voorbeeld in zijn lezing: „Rond 2050 leven er 9 miljard mensen op de wereld. Er is geen bekend antwoord op de vraag hoe die mensen allemaal te eten kunnen krijgen.”

Na de lezing zegt hij het harder: „Uiteindelijk moet je denken over de vraag of wij willen dat halverwege de eeuw een groot deel van de mensen honger lijdt terwijl wij hier van ons gentechvrije voedsel genieten. Het is de plicht van de wetenschap om erop te wijzen dat we voor die keuze komen te staan en om oplossingen aan te dragen.”

Rectificaties / gerectificeerd

Correcties & aanvullingen

In het artikel Microsoft wil DNA herschrijven (28 september, pagina 8) wordt onderzoeker Stephen Emmott van het lab van Microsoft ten onrechte een keer Philip genoemd.