donderdag 20 augustus 2009

De vraag achter de vraag

Een paar jaar geleden zat ik op een mooie zondagmorgen in de trein van Leiden naar Rotterdam om de dierentuin daar te bezoeken. Toen schoot ineens een oudere dame me aan, en vroeg me of ik student was. Ik was toen AIO, dus ik zei nee, en de vrouw hobbelde weg. Toch bleef ik nog even nadenken over waarom ze de vraag had gesteld; wáárom zou een onbekende vrouw me vragen naar mijn educatieve status? Tot de passagier schuin tegenover me zei: "Ze wilde weten of je een kortingskaart had, dan kan ze goedkoper meereizen."

Toen mijn vader naast zijn baan als ziekenhuisapotheker één ochtend per week lesgaf aan een hogeschool in Amsterdam, en daar dus ook tentamens voor moest bedenken, benadrukte hij altijd dat de meeste van zijn studenten wel de vragen probeerden te beantwoorden, maar dat hij juist wilde dat ze nadachten over de vraag achter de vraag: waarom was de vraag gesteld? Als iemand je bijvoorbeeld vraagt bij welke dierenwinkel hij terecht kan voor puppies, kun je ook verwijzen naar een kennis van jou wiens hond juist een nest jonkies heeft gekregen. De vraag is weliswaar naar waar de dierenwinkel is, maar de vraag achter de vraag (of het verlangen achter de vraag) is: "Ik wil een hond", net zoals het verlangen achter de vraag van de vrouw in de trein was "ik wil geen boete krijgen omdat ik geen voordeelurenkaart bij me heb maar wel een goedkoop kaartje heb gekocht."

In de vorige aflevering had ik het over doelen, en dat het meestal zo moeilijk is tussen verschillende huizen, jongens of banen te kiezen omdat ze vaak moeilijk vergelijkbaar waren. Bij het ontwerpen van geneesmiddelen is het zo mogelijk nòg erger: een nieuw geneesmiddel moet goed oplosbaar zijn in water, het moet opgenomen kunnen worden door het lichaam, het mag niet te snel worden afgebroken door de lever, of uitgescheiden worden via de urine, het mag niet giftig zijn en het moet ook nog werken! Er zijn dus meerdere doelen, waar allemaal aan moet worden voldaan.

Nu hebben wetenschappers daar een methode voor ontwikkeld, die met een hippe Engelse term "multiple objective optimization" wordt genoemd, ofwel MOO. In het Nederlands betekent het natuurlijk gewoon "meerdere doelen optimaliseren". Optimaliseren is dan weer een complex woord dat betekent dat je de beste mogelijkheid wil vinden. Als je zegt "ik wil een optimaal salaris", is dat gewoon een onschuldig klinkende versie van "ik wil een zo hoog mogelijk salaris".

Het probleem met MOO is dat (net als in het dagelijks leven) het streven naar één doel het streven naar andere doelen kan tegenwerken. Zelfs voor de aantrekkelijkste man op aarde is het ontzettend moeilijk een vriendin te krijgen die professioneel fotomodel is, een doctorstitel heeft in de theoretische wiskunde, een eigen bedrijf heeft met duizenden werknemers en een miljardenomzet, nummer 1 op de wereld-tennisranglijst is en altijd zijn eten klaar heeft staan als hij na een lange, vermoeiende dag thuis komt. Geen enkele vrouw heeft zoveel tijd in de dag om in al die dingen uit te blinken.

Bij het ontwerpen van een geneesmiddel heb je vaak zulke problemen: soms heb je een stof die goed werkt in een reageerbuisje, maar niet door de darmen kan komen. Of een stof die wel door de darmen heenkan, maar te snel afgebroken wordt door de lever. En als je een stof aanpast (bijvoorbeeld, een paar atomen te vervangen zodat de stof minder giftig wordt) zie je vaak dat andere eigenschappen dan weer slechter worden, het werkt dan bijvoorbeeld minder sterk. Het is net als een deken die te heet gewassen is en daardoor te klein is geworden: als je het ding over je bovenlichaam trekt, worden je voeten koud, stop je je voeten onder de deken, dan is je romp weer onbedekt.

Als je verschillende potentiële geneesmiddelen met elkaar gaat vergelijken krijg je dus een grafiek als deze

In de grafiek hierboven wil je minimale waarden hebben van twee functies (als het meer functies zijn, wordt het een drie-vier-vijf of zes-dimensionele afbeelding, afhankelijk van het aantal functies). Laten we in dit geval zeggen dat de X-as aangeeft hoe giftig een stof is, en de Y-as aangeeft hoe snel de stof wordt afgebroken door de lever. De stoffen rechts boven de rode lijn kun je weggooien: er zijn stoffen (namelijk, de donkerder gekleurde vakjes op de rode lijn) die zowel minder giftig zijn als minder snel afgebroken worden. Maar zelfs als je die stoffen weggooit, moet je nog steeds kiezen uit de negen andere stoffen. A is bijvoorbeeld minder giftig dan B, maar wordt wel sneller afgebroken. Maar B wordt weer langzamer afgebroken (wat goed is), maar is giftiger dan A (wat slecht is!) Wat erger is: in echt onderzoek heb je geen negen verschillende stoffen, maar honderden of duizenden verschillende stoffen die allemaal 'even goed' zijn. Hoe kun je dàn nog kiezen?

Sommige onderzoekers nemen dan gewoon de middelste stof. Anderen vermenigvuldigen de waarde van de ene eigenschap met één bepaald getal, en tellen dat op bij de waarde van de andere eigenschap (de waarde die wordt gekozen is er doorgaans een die de wetenschapper min of meer op zijn gevoel kiest). Maar hoe meer stoffen er zijn, en op hoe meer doelen je let, hoe moeilijker dat wordt. Hoe kun je een ècht goede beslissing nemen inplaats van maar wat te gokken? Dat kan alleen door terug te gaan naar, de vraag achter de vraag.

In het echte leven is de vraag achter de vraag helaas vaak ingewikkeld en abstract als het dieper gaat dan vrouwen die vragen of je student bent, of mensen met 'boekenclub'-T-shirts die op het station staan en je vragen of je weleens boeken leest (dat is eigenlijk natuurlijk irrelevant voor ze, wat hun betreft mag je hun boeken kopen zonder dat je er een letter van leest, je moet ze alleen kopen. De vraag achter de vraag is gewoon: "Zou u verplicht elke maand een laag-kwalitatief boek uit ons assortiment willen kopen?" Maar daar zouden mensen waarschijnlijk eerder 'nee' tegen zeggen). Ik bedoel, voor de belangrijke vragen (zoals: welke partner moet ik nemen) heb je vaak een antwoord dat je af kan leiden uit de biologie (namelijk: bij welke partner hebben mijn genen zich over honderd jaar optimaal verspreid), maar zo'n antwoord is vaak veel te complex om te berekenen en er zijn teveel onbekenden om gemakkelijk een keuze te maken bij bijvoorbeeld speeddating.

Gelukkig is het bij geneesmiddelontwikkeling makkelijker. De vraag achter de vraag is: welke van deze stoffen heeft de grootste kans een winstgevend geneesmiddel te worden? Al de doelen die ik boven heb genoemd (oplosbaarheid, werkzaamheid, veiligheid, enzovoorts) dienen alleen maar om het geneesmiddel zo goed mogelijk te maken. Natuurlijk is het een uitdaging om al die verschillende gegevens te verenigen in één model, maar als je het uiteindelijke doel voor ogen houdt kun je iets veel beters krijgen dan gewoon alles optellen en hopen dat het hoogste of het laagste getal het beste is.

Bij geneesmiddelontwerp zou je bijvoorbeeld kunnen onderzoeken als de oplosbaarheid van een molecuul laag is: hoeveel geneesmiddel-kandidaten met zo'n lage oplosbaarheid hebben het gered? En hoeveel hebben het niet gered? Werkzaamheid versus veiligheid kun je combineren als gegevens over hoe erg de bijwerkingen mogen zijn ten opzichte van de genezing van de kwaal (haaruitval is acceptabel bij een middel tegen kanker, maar niet bij een middel tegen verkoudheid). Kortom, als je het uiteindelijke doel, dat je een goed geneesmiddel wilt ontwikkelen, in de gaten houdt, kun je ineens wèl keuzes maken.

In het dagelijks leven zal het niet altijd zo gemakkelijk zijn te kiezen tussen banen, huizen, en dates. Maar dat kiezen soms moeilijk is moet ons niet verleiden dan maar 'makkelijke' keuzes te maken tussen vergelijkbare dingen, zoals beschreven in mijn vorige stuk. Immers, die makkelijke keuzes zijn lang niet altijd de beste keuzes. Een keuze tussen aardbeienijs en vanilleijs is niet iets om je het hoofd over te breken. Maar als je een ècht belangrijke keuze hebt, kan het zeker geen kwaad eens na te denken over ... de vraag achter de vraag.

woensdag 19 augustus 2009

Zoek een lelijke vriendin


Je zou denken dat kiezen fantastisch is. Een van de grootste voordelen die mensen noemen van een democratie tegenover een dictatuur is dat mensen vrijheid hebben: als we willen, kunnen we kiezen een demonstratie te houden tegen de regering, of kiezen op feestjes een andere mening te verkondigen dan die van generaal X, die laatst de macht gegrepen heeft. We hebben geen kastes die, zoals vroeger in India, bepaalden wat voor beroepen je wel of niet mag uitoefenen. Discriminatie op grond van geslacht is verboden, je kan als man verpleger worden, en als vrouw minister-president!

Het akelige is dat kiezen in werkelijkheid niet altijd leuk is, want het is moeilijk. Hoewel sommige mensen gemakkelijk door het leven gaan en gewoon dingen kiezen die 'goed genoeg' zijn, zijn er ook mensen die in bepaalde gebieden van hun leven 'optimaliseerders' zijn - ze willen de leukste carrière, de meest geschikte partner, het perfecte huis. En hoe meer keuzes ze hebben, des te wanhopiger ze worden.

Dat komt omdat kiezen vaak moeilijk is omdat zoveel factoren een rol spelen in de keuze. Bijvoorbeeld: de ene baan betaalt meer geld, maar is saaier. Een andere baan betaalt minder geld, maar laat je vaker naar het buitenland reizen. Een derde baan betaalt evenveel geld als de tweede, maar je kunt gemakkelijker promotie maken. Een vierde baan... Je kunt geld met geld vergelijken, reizen met reizen, en promotie met promotie. Maar geld met promotie? Geld met reizen? Reizen met promotie? Het is als het vergelijken van appels met peren. Je KUNT ze niet echt vergelijken. De meeste mensen zijn dan ook wanhopig bewust of onbewust op zoek naar dingen die het kiezen eenvoudiger maken.

Gelukkig hebben die mensen nu hulp van de psycholoog Dan Ariely. Professor Ariely onderzoekt het gedrag van mensen (en vooral hoe mensen keuzes maken) en beschrijft in zijn boek "Predictably Irrational" ('voorspelbaar irrationeel') hoe hij experimenten uitvoerde waaruit een interessante voorkeur van mensen bleek als ze iets moesten kiezen: ze kozen de beste uit de mogelijkheden die het meest op elkaar leken en daarom het gemakkelijkst te vergelijken waren.

Dat betekent dat als iemand met zijn makelaar verschillende huizen bezoekt, bijvoorbeeld een rijtjeshuis en een appartement, zijn uiteindelijke keus afhangt van het derde huis wat bezocht wordt. Als dat een iets onaantrekkelijker rijtjeshuis is, is het voor de koper veel gemakkelijker de keuze te maken tussen de twee verschillende rijtjeshuizen dan tussen een rijtjeshuis en een appartement. Hij kiest dus de gemakkelijkste vergelijking, en gaat dus voor het eerder getoonde en betere rijtjeshuis. Maar als de makelaar de koper naar een iets lelijker appartement leidt, geeft diezelfde koper waarschijnlijk de voorkeur aan het appartement, omdat hij de appartementen gemakkelijker met elkaar kan vergelijken en er daarom de voorkeur aan geeft.

Als je het raar vindt dat een huis dat niet gekozen wordt invloed heeft op welke van de twee andere huizen wèl gekozen wordt, heb je helemaal gelijk! Maar mensen blijken nou eenmaal zo te kiezen. Ariely toonde dat ook aan in een ander experiment, niet met huizen, maar met foto's van potentiële dates. Hij nam foto's van de studenten op MIT, en koos de mooiere eruit (de jonge George Clooneys en Brad Pitts) en de lelijkere (de toekomstige Woody Allens en Danny De Vito's). Als studentes moesten kiezen tussen George en Woody hadden ze het gemakkelijk. Maar hoe te kiezen tussen George en Brad? De oplossing was, de foto's van de hunks te kopiëren en de kopie te bewerken zodat je een iets lelijker George of Brad kreeg (UglyGeorge en UglyBrad). Studentes die moesten kiezen tussen George, UglyGeorge en Brad kozen vaker George (75%), maar als ze moesten kiezen tussen George, Brad en UglyBrad kozen ze in een even grote meerderheid voor Brad. Niemand koos UglyGeorge of UglyBrad, maar de aanwezigheid van de minder aantrekkelijke derde foto zorgde beïnvloedde wèl welke van de twee andere foto's gekozen werd.

Voor studenten van Ariely was de conclusie duidelijk. Je moest vooral het uitgaansleven in met iemand die qua uiterlijk ontzettend op je leek, maar die nèt iets onaantrekkelijker was. De dochter van een van zijn collega's was razend enthousiast. "Suzan" had na enig zoeken de ideale uitgaanspartner gevonden, en merkte al snel dat jongens veel meer interesse in haar begonnen te hebben. Psychologie werkt echt!

Tenminste, als je je hersens bij elkaar houdt. Een paar weken na haar eerste enthousiaste bericht schreef Suzan prof. Ariely weer. Op een avond had ze teveel gedronken en vertelde haar nieuwe vriendin de èchte reden waarom ze haar overal mee naartoe nam. Dat verhaal eindigde niet erg goed. Zoals Ariely wijselijk schrijft in zijn boek: "Vertel je nieuwe boezemvriend(in) nooit waarom je hem of haar overal mee naartoe sleept. Je vriend kàn wel enige vermoedens hebben, maar, in hemelsnaam, elimineer nóóit alle twijfel."

dinsdag 21 juli 2009

Jokkers, leugenaars en wetenschappers


Kan liegen ooit voor een goed doel zijn? Soms wel, denk ik. Het meisje dat “ik heb al een vriend” zegt, in plaats van dat ze verklaart dat ze nooit uit zou gaan met zo'n dikzak/nerd/lelijkerd. De echtgenoot die zegt “Ik vind je nog even slank als vroeger” terwijl hij ziet dat de eens zo goed zittende kleren tot op barstens toe gespannen zijn. Leugens kunnen ons helpen onszelf blijer te maken, en anderen gelukkiger te maken. En dat is een mooie toepassing.

Maar soms is de grens tussen wat is toegestaan en wat niet is toegestaan onduidelijker, bijvoorbeeld in de wetenschap. Dat betekent niet dat je als wetenschapper data mag verzinnen en die in je artikel zetten. Het gebeurt soms, maar als mensen erachter komen is dat het einde van je carrière. En terecht: de wetenschap drijft op ware kennis, en hij kan niet goed werken als iedereen verzonnen onderzoeken zou opschrijven omdat dat sneller gaat dan een experiment doen.

Maar dat wil niet zeggen dat er geen grenzen zijn aan de eerlijkheid van wetenschappers. En het meest prominente schemergebied is de opfraaiing van de waarheid bij het aanvragen van onderzoeksgeld.

Er zijn veel wetenschappers, en ze hebben allemaal onderzoeksgeld nodig om hun eigen salaris van te betalen, promovendi mee aan te nemen, apparatuur en chemicaliën van te kopen, en congresbezoek te financieren. Dat is begrijpelijk. Er is alleen niet genoeg onderzoeksgeld voor al die wetenschappers. Dat is niet persé een natuurwet, het heeft ermee te maken dat de Nederlandse regering (net als alle regeringen ter wereld) maar een bepaald bedrag voor onderzoek uittrekt. Als dat bijvoorbeeld vijf keer zoveel zou worden, zouden alle wetenschappers in Nederland ineens een baan hebben met voldoende geld; maar de Nederlandse regering doet dat niet, allereerst omdat er ook nog andere dingen betaald moeten worden (wegen, scholen, ziekenhuizen), en ten tweede omdat als ze meer geld geven de Nederlandse professoren gewoon meer mensen zouden aannemen, ook uit het buitenland (India, China, etc.) en het geld nog steeds op zou komen en de nu veel grotere hoeveelheid wetenschappers nog steeds zou klagen over geldgebrek.

Er zijn dus veel wetenschappers, en er is weinig geld. Hoe beslis je dan als regering wie geld krijgt?
In principe zijn er twee mogelijkheden.
Òf je geeft geld aan de beste onderzoekers, de onderzoekers die fantastische onderzoeksideeën hebben, prachtig onderzoek doen en allemaal prijzen (zullen) winnen.
Òf je geeft geld aan die wetenschappers die iets nuttigs onderzoeken. Dat heeft het voordeel dat je misschien het geld terugverdient met kostenbesparende uitvindingen of betere medicijnen enzo.

Voor beide methoden valt het een en ander te zeggen. Het fundamentele onderzoek, zelfs als het niets nuttigs oplevert, is gewoon 'cool'. Zolang de regering geld geeft aan kunstenaars en sporters zou je zeker geld moeten geven aan een aantal wetenschappers, als een soort culturele bijdrage. Nuttige onderzoeken klinken ook goed: onderzoek waarvoor je (indirect) geld terugkrijgt. Dat klink economisch erg verstandig. De Nederlandse regering kiest dan ook voor allebei.

Nu heb ik geen bezwaar tegen het sponsoren van uitstekende wetenschappers. Als een beperkt aantal sporters en kunstenaars wordt betaald, zou het onrechtvaardig zijn als dat voor wetenschappers niet zou gelden. Ten tweede doen alle landen het (op misschien een paar na, maar elk westers land dat ik ken financiert wetenschappers). Ten derde zou het gevolg zijn als je het niet deed dat de beste wetenschappers naar het buitenland zouden gaan (althans meer dan nu het geval is), dat de slimste studenten die wetenschappers zouden volgen en in het buitenland carrière zouden maken. En als de meeste slimme mensen het land verlaten, is dat waarschijnlijk niet goed voor onze economie die slimme mensen nodig heeft voor nieuwe uitvindingen en het kunnen toepassen van nieuwe technologie.

Het probleem is echter bij B). Er is veel geld beschikbaar voor wetenschappelijk onderzoek naar bepaalde nuttige dingen. Er zijn veel wetenschappers beschikbaar als er maar geld is. Dat klinkt als een deal die voor beide partijen gunstig is. Maar dat is het niet. Het is een deal die voor tenminste één van de partijen (als niet voor beide partijen) ongunstig is. En dat is om het volgende.

Een wetenschapper wordt wetenschapper omdat hij of zij wil onderzoeken wat h/zij leuk vindt. Een wetenschapper kan wetenschapper blijven (=vaste baan aan universiteit krijgen) omdat hij of zij voldoende publicaties schrijft om beroemd te worden in zijn of haar vakgebied. Stel nou een willekeurige wetenschapper voor die is afgewezen voor de 'fantastisch onderzoek'-pot, maar die wel geld zou kunnen krijgen voor bepaald maatschappelijk relevant onderzoek. Voor die wetenschapper zijn er dan twee problemen:
a) hij vindt dat onderzoek helemaal niet leuk om te doen, en hij is geen wetenschapper geworden om saaie dingen te doen die een ander voor hem heeft uitgezocht. Dan kon hij net zo goed in het bedrijfsleven gaan werken (en een nog veel hoger salaris krijgen ook!)
b) echte maatschappelijke problemen zijn complex. Je moet met veel mensen samenwerken, veel overleggen, en je hebt vaak maar heel weinig wetenschap nodig. Omdat er weinig wetenschap in zit, kun je er nauwelijks over publiceren, wat wetenschappelijke zelfmoord is.
Natuurlijk is het geen geld kunnen krijgen óók wetenschappelijke zelfmoord. Dat is dus het dilemma van de wetenschapper.

Heel veel wetenschappers (misschien zelfs de meeste) lossen het probleem echter op de volgende manier op.
1) Ze kiezen een willekeurig maatschappelijk probleem dat hopelijk in de verste verte iets met hun onderrzoeksinteresse te maken heeft.
2) Ze schrijven een voorstel waarmee ze beargumenteren dat hun lievelingsmethode een belangrijke bijdrage zou kunnen leveren aan het oplossen van het maatschappelijke probleem
3) Ze krijgen een zak geld, en ontwikkelen daarmee hun lievelingsmethode verder
4) Ze publiceren een aantal artikelen over de verbeteringen die ze hebben gemaakt in hun lievelingsmethode
5) Ze proberen op een dinsdagnamiddag de methode uit op het maatschappelijk probleem. In verreweg de meeste gevallen helpt de methode geen zier.
6) Ze schrijven de fondsengevers dat ze de methode hebben toegepast, en dat het zeker veelbelovend is, maar dat er nog veel meer geld nodig is om hem voldoende te ontwikkelen om het probleem op te lossen
7) Als ze geld krijgen, gaan ze weer naar stap 3, anders moeten ze terug naar stap 1

Nu zou ik die wetenschappers niet echt voor leugenaars willen uitmaken. Immers, er is altijd een kans (een verschrikkelijk kleine kans, maar toch een kans) dat de methode echt werkt om het probleem op te lossen. En als wetenschapper kun je toch nooit zeker zijn dat een methode werkt, daarom is het ook wetenschap. Maar intussen komt het zeven-stappenplan wel mooi tegemoet aan de noodzaak van zowel geld als publicaties.

Wat minder makkelijk te geloven is, is dat de subsidiegevers keer op keer in dat verhaal lijken te trappen. Iemand die een beetje verstand heeft van wetenschap kan redelijk goed zien wie er jokt met een onmogelijk of onpraktisch onderzoeksvoorstel, en anders zie je wel na de eerste ronde wie gewoon heeft zitten rommelen en ongerelateerde dingen heeft gedaan, en die geef je gewoon geen geld meer. Zijn subsidiegevers ècht zo dom?

Ik denk het niet. Maar we moeten niet vergeten dat de subsidiegevers òf ambtenaren zijn, òf andere wetenschappers. Als het ambtenaren zijn, weten ze dat als ze niet àl hun subsidie uitdelen, dat er volgend jaar minder geld is, en dat ze misschien ontslagen zullen worden (om minder geld uit te delen zijn minder ambtenaren nodig). Als ze wetenschappers zijn, weten ze dat als ze niet alle subsidie uitdelen, er volgend jaar minder geld is, en dat er dan minder wetenschappers kunnen werken. Bovendien kunnen ze het onredelijk vinden dat wetenschap op 'nut' wordt beoordeeld, en saboteren het systeem door een oogje dicht te knijpen als de aanvragende hoogleraar of postdoc een neus krijgt als Pinokkio.

De overheid heeft het dus moeilijk. Ze kunnen de subsidieverstrekkers niet vertrouwen, en de wetenschappers zelf al helemáál niet. Ze geven veel geld uit, maar krijgen daar bitter weinig voor terug, in elk geval veel minder dan als ze zelf wetenschappers en analisten hadden ingehuurd en die onder strenge supervisie wèl aan het probleem hadden laten werken. Maar ook de overheid doet een oogje dicht. Immers: toegeven dat hun plan mislukt staat gelijk aan falen, gezichtsverlies. Bovendien, als ze de wetenschap willen sponsoren, staat het veel beter de uitgaven als 'toegepast onderzoek' te presenteren aan de Tweede Kamer. Bovendien wordt het geld wel gebruikt om jonge wetenschappers op te leiden die later misschien wèl erg goed worden, dus het geld is niet helemaal verspild.

Toch vind ik dit systeem niet ideaal. Intelligente niet-wetenschappers kunnen het idee krijgen dat wetenschappers parasieten zijn, zelfs erger: hypocriete parasieten (wel, parasieten is een beetje waar, maar het valt in het niet bij het parasitisme van bankdirecteuren en aandelenhandelaren). Ten tweede dat wetenschap alleen maar nutteloze ivorentoren-luchtfietserij is (dat is zeker niet waar! Wetenschap kan ontzettend nuttig worden toegepast; de meeste wetenschappers zijn daar gewoon niet in geïnteresseerd, maar de kennis die wetenschappers genereren kan soms heel nuttig zijn, al gebruiken wetenschappers zelf de kennis niet. Maar anderen kunnen dat wel doen). Als wetenschappers maken we ons daar nu misschien niet al te veel zorgen over – immers, we krijgen ons geld- maar toekomstige politici kunnen in tijden van geldgebrek wel die argumenten gebruiken om wetenschappelijke subsidies verder in te krimpen. Ten tweede zullen heel wat eerlijke potentiële jonge wetenschappers door dat gekonkel een minachtig voor de wetenschap krijgen en een andere richting opzoeken. Wetenschappers moeten niet alleen naar hun korte-termijncarrière denken, maar ook aan de reputatie van de wetenschap als geheel.

Maar valt die reputatie ooit nog te repareren? Ik vrees dat dingen voorlopig nog wel zullen blijven gaan zoals ze nu gaan. Maar ik kan dromen. Ik droom van een dag waarbij de topwetenschappers net als de topkunstenaars en topsporters voldoende subsidie krijgen om alleen maar dat onderzoek te doen waar ze van dromen. En dat de rest van de wetenschappers voldoende geld krijgt om van te leven en van te werken, op voorwaarde dat ze 20 uur van de week in dienst zijn van het Rijk, om onderwijs te geven en onder supervisie van een slimme maatschappelijk betrokken directeur hun grote intelligentie en expertise zo goed als ze kunnen ter beschikking te stellen voor een ècht probleem, om een èchte oplossing te produceren. Misschien dat dan wetenschappers weer met opgeheven hoofd over straat kunnen lopen als eerlijke mensen, en dat iedereen die geen wetenschapper is dan weer beseft dat wetenschap ècht nuttig kan zijn.

donderdag 16 juli 2009

Status!

"Dus je overweegt les te gaan geven op een middelbare school?"

De uitdrukking van mijn 'date' verstrakte, en het leek alsof ze zich iets verder terugtrok in haar stoel. Dat ik ook overwoog freelance journalist te worden was nog acceptabel (misschien niet als ze had geweten wat voor inkomen daar in het begin mee verbonden is), en zelfs mijn bekentenis dat ik soms computers programmeerde (zeggen dat je een programmeur bent schijnt de slechtst mogelijke zin te zijn om een meisje mee te versieren) had haar niet al te erg van haar stuk gebracht. Maar docent ... op een school...het was alsof ik de achtig die ze eventueel nog voor mij had in een bodemloze put voelde wegzinken. Relationship material? No way...

Wie wil er nog leraar worden?

Misschien is dat een verkeerde vraag. Het is mogelijk leraar te worden om de verkeerde redenen (bijvoorbeeld omdat je de zekerheid wilt van een onderwijsaanstelling, of omdat je ontslagen bent en een baan moet zoeken en je ooit een onderwijskwalificatie hebt gehaald als 'appeltje voor de dorst'), en er zullen altijd mensen zijn die een passie voor het vak hebben, voor lesgeven en voor kinderen.

Het lijkt alsof in een ideaal systeem alleen mensen uit de tweede categorie leraar zouden worden, maar in de praktijk heb je het probleem dat niet alle mensen die leraar willen worden, ook een goede leraar zouden zijn. Volgens het (zeer leerzame) McKinsey-rapport "How the world's best performing school systems come out on top" is het belangrijkste dat docenten zelf ontzettend goede rekenvaardigheden, taalvaardigheden en sociale vaardigheden hebben (naast die passie voor onderwijs en de motivatie het zo goed mogelijk te doen). En dat is echt geen overbodige luxe: kinderen met goede docenten leren ongeveer drie keer zo snel als kinderen met slechte docenten; na drie jaar school scoren kinderen die topdocenten hebben gehad 53 percentielpunten hoger dan kinderen die beroerde docenten hebben gehad (90 vs 37). Dat is het verschil tussen VWO en VMBO!

Naast het feit dat niet alle mensen die leraar zouden willen worden leraar zouden moeten worden (of tenminste radicaal betere training zouden moeten krijgen dan nu het geval is) is het ook zo dat geen enkele docent claimt het te doen voor het salaris, maar dat er wel veel minder interesse is voor een baan als docent als het startsalaris ver onder het gemiddelde van een pas afgestudeerde in het bedrijfsleven ligt. Passie voor kinderen wordt dus waarschijnlijk wel (onbewust) afgewogen tegen een onaantrekkelijke financiële positie, en landen die startsalarissen voor docenten verhoogden tot rond het gemiddelde voor afgestudeerden krijgen ook veel meer aanmeldingen, terwijl een verdere verhoging (zeg top-start-salarissen) niet veel meer mensen werven - mensen die van lesgeven houden, komen als het salaris concurrerend is met wat ze zouden krijgen als ze iets anders zouden gaan doen. Mensen die niet van lesgeven houden, laten zich zelfs door goudgeld niet verleiden.

De internationale vergelijking door McKinsey is overigens om nog meer redenen interessant: het laat zien dat er landen zijn waar de vraag "Wie wil er leraar worden" met veel meer enthousiasme wordt beantwoord dan hier. In landen als Finland en Singapore zijn er tien tot twintig keer zoveel aanmeldingen voor de lerarenopleiding als er plaatsen zijn, de mensen die leraar worden behoren tot de top 30% of zelfs tot de top 10% van alle afgestudeerden. De slimste jongetjes en meisjes van de klas worden leraar. In Nederland klinkt dat ongelofelijk. Waarom is dat zo? Het antwoord op die vraag is bijzonder interessant.

Mijn grootvader was leraar. En dat was geen schande in het begin van de 20e eeuw: het was zelfs een eer. Om leraar te mogen worden moest mijn grootvader competitief examen doen met honderden andere kandidaten, en kwam als een van de beste (of de beste) van Noord-Nederland uit de bus. Alleen de top van de top mocht leraar worden. Er waren natuurlijk jonge mensen die naar de universiteit gingen, maar dat kon alleen als je ouders rijk waren. De meeste mensen, ook mijn overgrootvader, die politieagent was, waren arm. De enige manier om als arm jongetje hogerop te komen was het leraarschap. Zelfs een Nobelprijswinnaar als Van der Waals startte (omdat zijn ouders arm waren) als leraar, en moest zich langzaam opwerken tot onderzoeker. Onderwijzer worden was geen schande: als je leraar was, betekende dat dat je briljant was, dat alleen maar je ouders te arm waren, anders was je hoogleraar of arts of topadvocaat geworden.

Waarom is dat zo veranderd? Wel, allereerst omdat nu iedereen kan studeren, zelfs al zijn je ouders niet bijzonder rijk. De overheid houdt de collegegelden relatief laag, en verstrekt zelfs leningen met lage rente die je alleen hoeft terug te betalen als je dat kan. Een tweede ontwikkeling was dat de overheid (misschien wegens het groeiende aantal vrouwen dat leraar werd) op een gegeven moment besloot dat leraren toch niet meer de kost hoefden te verdienen - de juffen hadden toch een man (die moest werken), dus konden ze met minder salaris toe dan een normaal persoon (lees: een man), die wel geacht werd het brood op de plank te kunnen betalen voor een gezin. Het is niet verbazingwekkend (zeker gezien het onderzoek van McKinsey) dat door deze salarisverhoging het animo voor het onderwijs (vooral bij mannen) enorm kelderde.

We hadden dus de situatie waar de slimste mensen allereerst meer alternatieven kregen (ze konden studeren) en tegelijkertijd de aantrekkelijkheid van het leraarschap werd ondermijnd door te beknibbelen op salaris. De slimste mensen werden ineens geen leraar meer, leraar werd je alleen als je niets anders meer kon (zoals ik een verbitterde natuurkundedocent, meneer R. had, die niet van lesgeven en al die 'domme kinderen' hield, maar wegens omstandigheden geen baan kon krijgen als echte onderzoeker). Leraren waren losers.

Tot de dag van vandaag is het eigenlijk zo gebleven. Als een beroep eenmaal aan het devalueren is kom je in een zelf-versterkende spiraal: de leraren worden steeds dommer, wat ervoor zorgt dat de status van de leraar afneemt, wat betekent dat minder mensen leraar willen worden ('leraar- daar ben je toch te slim voor?') en vaak alleen de mensen die niet bijzonder slim zijn of geen alternatief hebben leraar worden. Net zoals topuniversiteiten zoals Cambridge en Harvard aantrekkelijk zijn voor slimme mensen omdat ze daar omringd worden door slimme mensen en het een kick geeft ervoor geselecteerd te worden omdat dat betekent dat je heel slim bent, is het onaantrekkelijk omringd te worden met domme mensen en iedereen de indruk te geven dat je nergens anders geschikt voor bent.

En door de afkalvende status komen er steeds meer mensen voor de klas die niet gekwalificeerd zijn (lerarenopleiding niet afgerond, bijvoorbeeld), wat de status van het beroep nog lager maakt, en nog meer mensen afstoot, waardoor scholen minder selectief kunnen zijn en mensen van een nog lager niveau en met nog lagere capaciteiten moeten aannemen. Zo komt het beroep in een zichzelf versterkende spiraal tot het op een soort minimum niveau komt waaronder je niet meer kan zinken.

Het is dus mogelijk om een goed werkend systeem het moeras in te draaien. De vraag nu is: is het mogelijk weer uit het moeras omhoog te komen? Er zijn gewoon dingen die we niet willen terugdraaien (zoals de subsidies voor de universiteiten zodat ook arme jongeren kunnen studeren), dus we kunnen het verleden niet exact reproduceren. Maar wat kunnen we dan wel doen?

McKinsey's rapport geeft een aantal aanbevelingen gebaseerd op hun observaties van wat internationaal werkt. Allereerst bevelen ze aan wat Nederland al een tijd geleden gedaan heeft: de startsalarissen van het onderwijs weer op één lijn brengen met de startsalarissen in andere sectoren, daarmee draaien ze gelukkig het afknijpeffect weer gedeeltelijk terug (voor de nieuwsgierigen onder jullie: over een hele carrière verdienen leraren minder dan andere mensen, omdat ze veel minder salarisverhoging krijgen. Maar als je eenmaal leraar geworden bent en het beroep leuk vindt, zijn salarisverhogingen niet zo belangrijk; beter eerst een redelijk salaris met weinig stijging dan een laag salaris met later veel stijging).

De tweede aanbeveling klinkt op het eerste gezicht onrealistisch: maak het weer moeilijk om leraar te worden. Dat klinkt absurd in een tijd waarin sommige scholen zo wanhopig zijn dat ze in staat zouden zijn elke langslopende volwassene te ontvoeren om les te laten geven. Toch is dit precies wat bijvoorbeeld in Amerika gebeurt, waar ze een programma 'teach for America' hebben. Het nodigt mensen uit voor twee jaar docent te worden in een arme wijk. Dat klinkt onaantrekkelijk. Maar... alleen de beste studenten van topuniversiteiten komen voor het programma in aanmerking. Om in het programma te komen moet je ongelofelijk goed zijn. En ineens is het leraarschap inplaats van een levenslange last een twee-jarige 'stint', die bovendien enorm goed staat op je CV (jij bent toegelaten tot Teach for America? Dat lukt maar 1 op de zoveel kandidaten! Fantastisch!) Het programma is een succes: ondanks hun relatief korte opleiding en het ontbreken van jarenlange onderwijservaring blijken de Teach-for-America-mensen bovengemiddeld goede docenten, waarschijnlijk omdat ze zo slim zijn en zo goed zijn geselecteerd. Het helpt echt als je docent een 'topper' is. En er zullen heus wat slimme jongeren blijven hangen, als ze ontdekken dat onderwijs best leuk kan zijn.

Met het lerarentekort is het voorlopig onrealistisch de algemene eisen die aan docenten worden gesteld op te schroeven. Maar een "top-programma onderwijs" dat alleen de beste afgestudeerden toelaat, zou wel een positieve impuls geven (McKinsey en de nationale denktank merken overigens op dat goede reclamecampagnes deze opvijzeling van het imago kunnen ondersteunen). En misschien, als er wat meer slimme mensen het onderwijs binnendruppelen, desnoods met status als "topleraar" dat het imago van onderwijs weer zo verbetert dat andere slimme mensen ineens minder gene voelen om leraar te worden, en dat het vak zichzelf weer langzaam uit haar moeras kan trekken.

Wie weet... misschien dat over twintig jaar een jonge man op zijn eerste date in een café zit en hij haar vertelt dat hij overweegt leraar te worden. "Zo... leraar worden? Weet je wel zeker dat je dat kan?" zal ze misschien opmerken. Maar in zichzelf zal ze denken "hij is in elk geval wel ambitieus!"

woensdag 15 juli 2009

De leuke school


Vorige week had ik een lunch met een van mijn voormalige studenten; we hadden het over zijn onderzoek, mijn onderzoek, onze levens, het talentonderzoek waar ik mee bezig was, en van alles en nog wat. Vlak voordat we allebei weer aan het werk zouden gaan, vroeg hij me, of ik, gezien mijn talent-onderzoek, dacht dat de "tweede fase" (dat wil zeggen: een school met meer nadruk op het leren opzoeken van feiten dan het leren van feiten zelf) een goed idee was. Ik heb toen geantwoord dat ik over geen enkel genie had gelezen die niet ontzettend veel wist over zijn of haar vakgebied, en dat het voor creativiteit nodig is feiten en ideeën met elkaar te combineren die je al kent, aan feiten die op internet staan maar niet in je hoofd zijn heb je niet bijzonder veel. Toch zou ik op basis van mijn onderzoek niet zeggen dat het hele 'tweede fase'-concept waardeloos is. Maar dat is een politiek gevaarlijke stelling, en ik had geen tijd die uit te leggen in de twee minuten dat we naar onze fietsen liepen. Vandaar dat ik het hier probeer.

Wat is het doel van school? Volgens de Russisch/Amerikaanse psycholoog Boris Sidis, die aan het begin van de 20e eeuw leefde (en overhoop lag met Freud en zijn aanhangers) zou het doel van de school de bevordering van genie moeten zijn: het creeëren van mensen die goed en kwaad, waarheid en leugen van elkaar kunnen onderscheiden. Mensen die kritisch denken en creatief zijn. Hij schreef er zelfs een boekje over, Philistine and Genius. Hij was er, op zijn zachtst gezegd, niet echt van overtuigd dat het toenmalige Amerikaanse schoolsysteem dat nastreefde. De Amerikaanse scholen waren zo gericht op het stampen van feiten, maar vooral op gehoorzaamheid en discipline, dat hij weinig verschil zag tussen de Amerikaanse scholen en de Duitse, die patriottisme erin stampten, afwijkende meningen streng straften, en hun scholieren klaarstoomden om als hersenloze pionnen van de Kaiser en zijn generaals in de loopgraven te moorden en te sterven, en de basis te leggen voor de "bevel is bevel"-cultuur van de oorlogsmisdadigers in de tweede wereldoorlog.

Boris Sidis legde het probleem vooral bij de scholen, en bij de leerkrachten ('de mierzoete, politiek correcte schoolmadam, de mandarijn-schoolmeester, de ongeletterde pedagoog en de pedantische rector met zijn 'neus voor zaken'), maar eerlijk gezegd leidden ook in zijn tijd de scholen slechts op voor een plaats in de maatschappij. Zoals de Amerikaande humorist en cynicus dr. Laurence Peter al opmerkte: een werknemer kan 'extern incompetent' zijn en 'intern incompetent'. 'Extern incompetente' mensen zijn leraren die geen les kunnen geven, loodgieters die geen kraan kunnen repareren, dokters die meestal verkeerde diagnoses stellen, etcetera. Interne incompetenten zijn de mensen die de geschreven of ongeschreven regels van een instituut breken; de mensen die weigeren hun superieur te gehoorzamen als hen wordt bevolen illegaal chemisch afval te dumpen omdat dat goedkoper is dan legale verwerking, de mensen die een aanvraag goedkeuren hoewel op pagina 17 van het formulier een kruisje ontbreekt, de mensen die 'geld verspillen' aan onderhoud van iets dat nog niet kapot is, de mensen die op een vergadering een andere mening hebben dan hun baas. Een extreem voorbeeld van interne incompetentie zijn de 'klokkenluiders', zoals de overheidsbioloog die bekend maakte dat de politiek van het ministerie zou leiden tot overbevissing en instorting van de visstand, of de politiemensen die de pers vertelden over de onschuldige mensen die door de politie in de gevangenis waren gestopt omdat de schuldigen van het misdrijf niet gevonden konden worden en de politiehoofden geen incompetente indruk wilde maken.

Een van de basale principes in onze maatschappij is dat extern incompetenten meestal nog worden getolereerd (tot er misschien een reorganisatie komt), maar dat de intern incompetenten zo snel mogelijk ontslagen worden. Het zijn van een kritisch en moreel persoon werd misschien wel op prijs gesteld door Boris Sidis, maar zeker niet door de gemiddelde manager. Dat is misschien jammer voor onze maatschappij, voor de patiënten die sterven omdat een verpleegkundige de foute diagnose van een arts niet durft aan te kaarten, en bijvoorbeeld voor de onschuldigen die in de gevangenis worden gestopt omdat de politiechef als daadkrachtig over wil komen ten opzichte van zijn superieuren, maar het is iets waar we gemeenschappelijk voor kiezen als een acceptabele prijs voor een geolied lopende maatschappij. Dat de Amerikaanse (en Europese) scholen aan het begin van de 20e eeuw de nadruk legden op gehoorzaamheid was waarschijnlijk met de beste bedoelingen om de kinderen later een baan te laten krijgen en succesvol te laten zijn in een bedrijfsleven waar ongehoorzaamheid of eigenwijsheid tot ontslag zou leiden.

Laten we nu een sprong maken naar Nederland, eind 20e eeuw. De overheid is niet tevreden met de scholen. De werkgevers klagen dat hun werknemers slecht opgeleid zijn en niet nadenken, wetenschappers waarschuwen dat met de groeiende concurrentie van goedkope arbeid in Zuidoost-Azië we het niet meer moeten hebben van hersenloos dronenwerk, maar van een 'kenniseconomie', vol hoogwaardige, goed opgeleide professionals die de ene na de andere innovatie moeten uitspuwen. Maar op de scholen lijken de meeste leerlingen te worden getraind in gedemotiveerd voor zich uit te staren, zesjes te halen en zo weinig mogelijk te leren. De ambtenaren van het ministerie van onderwijs (al is het misschien vooral interne competentie om hun daadkracht te laten zien) komen snel met een diagnose en een oplossing: iedereen zou gedemotiveerd worden van het hersenloos bergen feitjes moeten stampen voor een examen, kinderen zouden moeten leren leren, minder feitjes, meer zelfstandigheid.

Op zich was dat idee niet zo idioot: de meeste mensen besteden eerder tijd aan dingen waar ze zelf voor mogen kiezen of zelf een keuze in hebben; als ik je vraag een website te bouwen over jouw lievelingsonderwerp besteed je er waarschijnlijk meer tijd aan dan als ik je vraag een website te bouwen over de geschiedenis van de Transvaalse koekoeksklok. Zou de ideale school dan een school zijn waarin de leerlingen zelf kunnen bepalen wat ze leren, en dus spelenderwijs en gemotiveerd stof tot zich nemen?

Gelukkig hoef ik hier niet over te speculeren, de Iederwijs-scholen hebben dit experiment al gedaan. Zonder in de pijnlijke details te treden: volledige zelfstandigheid van de leerlingen is problematisch in onze huidige maatschappij met onze huidige exameneisen. Waarschijnlijk is het zelfs nooit een helemaal goed idee. School is allereerst waardevol omdat het kinderen blootstelt aan verschillende vakken en onderwerpen; het zou mogelijk zijn dat een 'Iederwijs'-kind nooit leert rekenen omdat hij dat niet tegenkomt, of geen schrijven leert, of scheikunde. Een schoolprogramma zorgt ervoor dat kinderen in elk geval basale vaardigheden krijgen die nuttig zijn in de maatschappij en hun latere leven. Als je dokter wil worden, is het handig als je kan lezen en iets van biologie weet, anders wordt de studie wel erg zwaar.

Ten tweede stijgt van nature ieder persoon naar een niveau dat voor hem of haar acceptabel is; de meeste mensen stoppen met oefenen en leren als ze vinden dat ze snel genoeg kunnen typen, goed genoeg kunnen tennissen, en redelijke presentaties geven. Toch is het in sommige gevallen beter als we niet de mensen zelf de minimumeisen laten stellen, maar de overheid. Zou je nog de weg opdurven als iedereen auto mocht rijden die zichzelf "goed genoeg" vond autorijden? Er is een reden voor die (helaas peperdure) rijlessen en rijexamens! Het is denk ik ook redelijk dat aan kinderen bepaalde minimumeisen in taal- en rekenvaardigheid worden gesteld, en, als je een gespecialiseerde studie als scheikunde gaat doen, een minimumvaardigheid in scheikunde, natuurkunde en wiskunde.

Een school is dus nuttig voor het zorgen dat leerlingen voldoende breed worden opgeleid, en dat ze een voldoende niveau hebben in bepaalde belangrijke vakken. Toch denk ik niet dat dat betekent dat de enige manier om dat te bereiken is met standaardboeken, een urenlang orerende docent, en het leerlingen op de vingers tikken als ze een vraag durven te stellen die niet in de eindexamenstof zit, of afbranden als ze een suggestie geven die op het eindexamen fout gerekend zou worden (bijvoorbeeld, als scheikundige zou ik BF3 een zuur kunnen noemen, maar dat zou op het examen zeker fout worden gerekend omdat dat te geavanceerd is en niet in de eindexamenstof staat).

Ik denk dat het grote probleem ligt in de vage definitie van 'voldoende'. Wat is voldoende breed opgeleid? Wanneer beheers je een schoolvak voldoende? Het gevaar van het huidige onderwijssysteem is dat de overheid optreedt als een "mannetje nooitgenoeg", dat altijd wil dat leerlingen méér en méér weten. Als leerlingen toch op school zitten, kun je er beter zoveel mogelijk instampen, toch? Meer kennis is altijd beter... Maar ik denk dat je met zulke ideeën moet oppassen. Nergens werkten leerlingen zo hard als in middeleeuws China, en in Japan gold in de jaren 80 nog de uitspraak "3 is slagen, 4 is falen", waarbij 3 en 4 stonden voor het aantal uren slaap per nacht dat je als middelbare scholier kon nemen wegens de enorme druk van de familie om hoge cijfers te halen zodat je naar een topuniversiteit kon gaan. Maar in China leerden de leerlingen uitsluitend wijze spreuken en poëzie, en stonden wetenschap, techniek en geneeskunde eeuwenlang stil. En de Japanse stampers konden nog niet eens Engels verstaan, laat staan een praatje geven op een internationaal congres. Je moet dus als overheid er erg bewust van zijn welke kennis je erin wilt stampen. Bovendien heb je, eerlijk gezegd, maar erg weinig algemene kennis nodig om te excelleren in een bepaald vakgebied. Einstein werd eens gevraagd wat de snelheid van het geluid was - hij wist het niet, zei hij, en waarom zou hij ook? Hij kon het gemakkelijk opzoeken. Als scheikundige en programmeur heb ik er weinig aan dat ik jaren heb gezwoegd op Franse woordjes.

Voor succes in je leven en je carriere gaat het er niet om dat je een beetje van alles weet, maar dat je genoeg van de belangrijke dingen weet om voldoende te kunnen functioneren in de maatschappij (en ik denk dat die kennis geen 12 jaar zou kosten om te leren), EN een heleboel van jouw eigen specialisme. Waarschijnlijk zou je met schooldagen van 4 uur per dag makkelijk de basale vaardigheden kunnen leren die nodig zijn èn het huiswerk kunnen doen, de rest van de tijd zou besteed kunnen worden om de langzamere leerlingen bij te spijkeren op de vakken die echt noodzakelijk zijn, en de andere leerlingen te laten werken aan projecten van hun keuze, of het nou het schrijven van een musical is, het zich bekwamen tot toptennisser, het opzetten van een internetbedrijf of alvast het vak quantummechanica op de universiteit te volgen. Vergeet het noodzakelijke curriculum niet, maar geef ook de leerlingen zelf keuzes; ik durf te wedden dat ze dan met meer plezier naar school gaan, meer leren, zelfstandiger worden en zich alvast op een nuttige manier kunnen specialiseren (of erachter komen welke richtingen helemaal niets voor hen zijn, wat weer verkeerde studiekeuzes voorkomt). Misschien dat het er ook voor zou zorgen dat de kinderen die later managers worden toleranter worden voor intelligente, creatieve en (een beetje) eigenwijze mensen! Maar zolang er ouders zijn die zo hoog mogelijke eindexamencijfers willen (in plaats van voldoende goede) en de overheid het schoolcurriculum voller en voller probeert te proppen, zullen we helaas niet weten of zo'n 'Ericwijs'-school echt zou werken*.



*er bestaan overigens tegenwoordig wel technasia, www.technasium.nl, die leerlingen regelmatig laten werken aan echte projecten (opdrachten van het bedrijfsleven) en daar ook een aantal uren per week voor uittrekken. Ik zou zelf nog moeten zien hoe de leerlingen het zelf ervaren, maar ik denk dat het een stap in de goede richting is.

dinsdag 9 juni 2009

Iedere dag toetjes eten

Laatst las ik in de wetenschapsbijlage van de NRC een stuk van Robbert Dijkgraaf, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam en president van de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen (waar alleen de beste van de beste Nederlandse wetenschappers lid van mogen worden). Hij had een aantal adviezen voor jonge wetenschappers (met als laatste advies overigens: "luister niet naar advies."), maar één daarvan was bijzonder opvallend: namelijk, dat wetenschap was als elke dag toetjes eten.

In een aantal opzichten heeft Robbert Dijkgraaf daarin wel gelijk: wetenschap is een van de weinige banen waar je geen baas of klanten hebt die je voorschrijven wat je moet doen, wanneer je het moet doen en hoe je het moet doen. Als wetenschapper kun je veel tijd besteden (niet alle, overigens, want je moet vaak ook lesgeven en hebt andere verplichtingen aan je werkgever) aan dingen die je interessant vindt te doen. Waar anders heb je zo'n vrijheid? Bijvoorbeeld: ik vind het leuk deze column te schrijven, ik kan hem schrijven zoals ik hem wil, maar ik word er niet voor betaald. Als ik een stuk voor de nieuwsbrief schrijf, word ik daar wel voor betaald, maar kan ik niet kiezen waarover ik het schrijf (ikzelf kan het onderwerp bijvoorbeeld oersaai vinden), en moet ik aan allemaal regeltjes voldoen hoe ik het schrijf. En de meeste mensen hebben dat: werk heeft veel saaie kanten, maar voor je hobbies word je niet betaald. Tenzij je wetenschapper bent. Dus wetenschap: iedere dag toetjes! Of toch niet?

Wel, het leven is niet altijd leuk in wetenschapsland, zeker als je begint. Een van de meest humoristische (maar helaas ook enigszins realistische) afspiegelingen van het leven van jonge wetenschappers zijn de cartoons van de serie "Piled Higher and Deeper" (http://www.phdcomics.com/), die het leven van een groep (fictionele?) promovendi weergeeft.


"Piled Higher and Deeper" schetst en nogal ontmoedigend beeld van wetenschap, en vooral van de promotietijd. Het onderzoek is saai, totaal nutteloos, de hoogleraar is totaal niet in jou geïnteresseerd of aanmoedigend en zet je alleen maar hard aan het werk om als een robot publicaties te produceren. Je maakt 80-urige weken, werkt hele nachten door, en houd je wegens je armetierige salaris in leven op een dieet van gratis eten en instantnoedels met vleessmaak.

Maar wat is nou de werkelijkheid? Het toetje of de tredmolen?

Wel, net als bij elke baan heeft een wetenschappelijke baan z'n leuke en minder leuke kanten. Soms doe je dingen die je leuk vindt, soms moet je dingen doen die je saai of vervelend vindt (zoals vergaderen, of zorgen dat alle afbeeldingen van je artikel binnen de voorgeschreven kantlijnen vallen). In Nederland tenminste hoeven AIOs geen onmogelijke uren te werken (al doen ze dat soms overigens wel), en het salaris is laag, maar als je echt in geld geïnteresseerd bent word je toch geen wetenschapper. Maar voor een deel komt Dijkgraaf's opmerking ook door het verschil in perspectief tussen professor en promovendus.

Een professor kan over het algemeen een onderzoeksonderwerp uitzoeken dat hij of zij interessant lijkt - een promovendus moet over het algemeen aan de slag met het onderwerp dat de professor uitgezocht heeft. Dat kan natuurlijk wel een interessant onderwerp zijn, maar het is nooit zo leuk als zelf iets bedenken. Ten tweede beslist een hoogleraar zelf wanneer hij iets heeft gemaakt dat goed genoeg is om op te sturen naar een wetenschappelijk tijdschrift. De gemiddelde promovendus zit te zuchten onder de vele rode penstrepen van zijn professor. Veel promovendi hebben het gevoel dat hun begeleider meer van hun vraagt dan ze aankunnen in een normale werkweek, en hebben het gevoel geen controle te hebben over hun werk of werklast. Een uitstekend recept voor stress, depressie, en uitstelgedrag.

Moet het leven van promovendi dan per definitie zo ellendig zijn als dat voorgespiegeld in "Piled Higher and Deeper"? Niet automatisch. Sommige promovendi zullen het geluk hebben dat ze een begeleider hebben die oprecht in hun wensen geïnteresseerd is, hen aanmoedigt zelf ideeën te bedenken en ermee te experimenteren, die er is als steun als het wetenschappelijk of persoonlijk tegenzit, en die promovendi niet behandelt als "melkkoeien" waar, inplaats van melk, artikelen uit moeten worden geperst en zo snel mogelijk voordat de promovendus is afgebrand en naar de slacht (lees: de WW of het bedrijfsleven) kan.

Maar zelfs als je pech hebt met je promotor kun je andere dingen doen dan alcoholist worden. Wat je ook doet: bedenk dat het ergste is ontslagen te worden van een baan die je haat, maar het is beter een baan in het bedrijfsleven te nemen of naar een andere universiteit te gaan dan een levensgroot risico lopen dat je niet promoveert, of zelfs als je wel promoveert, helemaal bent afgebrand op de wetenschap en een humeurige cynicus bent geworden. In niet-extreme gevallen van promotieleed is waarschijnlijk de beste eerste stap je promotieplaats te zien als baan, en gewoon je werk te doen, niets meer en niets minder. En vooral ook te beseffen dat je professor geen God is: als je professor je artikelen of je onderzoek afkeurt, betekent het vaak helemaal niet dat die artikelen slecht zijn, dat je nooit een goede wetenschapper zult worden, en dat je een beroerd onderzoeker bent. In de meeste gevallen heb je dan gewoon iets gedaan wat niet in de 'smaak' van de professor was. Sommige professoren houden van bergen voetnoten, andere houden van lange woorden, weer andere willen dat je referentielijst teruggaat naar de 18e eeuw... Het is ongelukkig als een professor anders over artikelen denkt dan jij, maar dat betekent niet dat jij het 'slecht' doet.

Dat wil niet zeggen dat promovendi automatisch alles goed doen: lees een boel in je vakgebied en denk er diep over na, maak zoveel aantekeningen als mogelijk en bediscussieer artikelen met een slimme collega die je vertrouwt, en je zult zelfs met de slechtste promotor ter wereld nog een heel fatsoenlijke wetenschapper worden.

En dan is er nog een idee waar promotoren waarschijnlijk een hekel aan zullen hebben: Google-uren [edit: Google heeft het principe van 'Google-uren' niet uitgevonden, het bestond vermoedelijk al langer, en Google is ook niet het enige bedrijf dat een soortgelijk principe hanteert; ik zal het hier alleen Google-uren noemen om een langere term te vermijden. Dank je voor deze gegevens, Daan!]. Het bedrijf Google staat werknemers toe om 20% van hun tijd te besteden aan hobbyprojecten (http://googleblog.blogspot.com/2006/05/googles-20-percent-time-in-action.html). Dat bevalt goed: de helft van Google's vindingen komt uit die "20%-tijd". Wat als AIOs ook voor 20% van hun tijd konden werken aan iets wat zijzelf het aller interessantst vonden? Waarschijnlijk zouden uitstellende AIOs ineens nieuwe ideeën krijgen, vrijwillig dingen gaan lezen, autoriteiten in het 'zijgebied' gaan opbellen. Kortom, ze zouden veel gemotiveerder worden, èn ze zouden ineens zichzelf opleiden tot zelfstandige wetenschappers, zoals eigenlijk ook het idee achter een promotieperiode is.

Ik betwijfel of universiteiten en hoogleraren graag zo'n 20%-regel invoeren. Immers, het lijkt de productiviteit van AIOs te verminderen. Maar zou dat echt zo zijn? Zouden de AIOs niet een beter humeur krijgen door elke dag aan iets van hun eigen voorkeur te werken? Zouden ze niet enthousiaster en creatiever worden, en werkelijk ook multidisciplinairder, verbanden leggend met andere vakgebieden? 'Gezond verstand' zou zeggen dat 80% van de tijd 'werken' 80% van de productiviteit zou opleveren. Maar 'gezond verstand' heeft het wel vaker bij het verkeerde eind. Ik hoop dat de universiteiten er snel mee gaan experimenteren.

zaterdag 6 juni 2009

EWL zaterdag 6 juni 2009 Goed worden en keuzes

De afgelopen maand heb ik weinig in dit blog geschreven. Dat komt niet omdat ik geen inspiratie had (de lijst met onderwerpen waarover ik wil schrijven groeit nog steeds dagelijks), maar omdat ik in een nieuw project verwikkeld ben geraakt waar nu bijna al mijn (toch altijd al zeldzame) vrije tijd naartoe gaat: hoe wordt iemand ergens GOED in. Daar is nog geen handleiding voor, maar de uren die ik over heb na proefschrift schrijven en musical schrijven en voor de universitaire nieuwsbrief schrijven gaan op op aan de studie van boeken, tijdschriften, en nadenken. En van de vele dingen die ik geleerd heb, weet ik één ding zeker: als je ergens goed in wilt worden moet je er veel tijd aan besteden.

Ik wil later erg goed worden in schrijven en vertellen over wetenschap; maar het lijkt me zeker de moeite waard om eerst goed te worden in goed worden, oftewel te begrijpen hoe ik zo goed mogelijk kan worden. Dus zullen er de komende tijd minder updates verschijnen dan de dagelijkse die jullie misschien gewend zijn geraakt. (Maar stuur gerust links naar jullie eigen wetenschappelijke blogposts, ik zou het leuk vinden die ook eens door te snuffelen!) Dit alles wil niet zeggen dat dit de laatste post op mijn blog zal zijn - er zijn nog steeds onderwerpen die in mijn brein branden om eruit te komen. Maar voorlopig waarschijnlijk in een lager tempo. Maar wie weet, over een maand of drie - ben ik misschien hard op weg de beste schrijver van wetenschappelijke verhalen ter wereld te worden. En jullie mogen die dan als eerste lezen...

maandag 18 mei 2009

Wetenschappelijke reflecties (4) - Maanblaffer-wetenschap

In 1967 verscheen het verhaal "De Maanblaffers" van Marten Toonder. Daarin wordt verteld hoe de leden van de S.O.P. (Sociale Ontwaak Partij) de gemeente Rommeldam waarschuwen tegen ongewenste vreemdelingen, zogenaamde 'Maanblaffers' die in de gemeenschap zijn geïnfiltreerd. Het gemeentebestuur geeft onmiddellijk de opdracht deze Maanblaffers op te sporen en op te sluiten, maar dat is niet zo eenvoudig. De Maanblaffers vermommen zich goed... dus hoe herken je ze?

De gemeentelijke psycholoog, doctorandus Zielknijper, krijgt de taak de Maanblaffers op te sporen. Hij heeft geen idee wat Maanblaffers zijn, maar hoort wel van SOP-leden dat men ze soms kan herkennen aan hun rode haren, hun grote voeten, of hun afwijkende driftgraad. Al snel zit de halve bevolking van Rommeldam achter de tralies omdat ze afwijkende driftgraden hebben, al worden hun functies in het sociale leven gelukkig al snel overgenomen door de ijverige leden van de Sociale Ontwaak Partij. Tòt heer Bommel en Tom Poes erachter komen dat de SOP-ers robots zijn, die net als het Maanblaffer-idee door de kwaadaardige geleerde Joachim Sickbock zijn bedacht om de macht in de stad over te nemen en de burgemeester en anderen onder de duim te houden door te dreigen hun driftgraden te meten. Als Zielknijper geconfronteerd wordt met de robots en het verzonnen verhaal, is hij geschokt, en roept uit: "Er moet een vreselijke, wetenschappelijke vergissing begaan zijn." Maar dat is zijn laatste fout voor hij ontslagen wordt uit de gemeentelijke gezondheidszorg: zijn vergissing was allesbehalve wetenschappelijk.

Als je een wetenschappelijke meting of diagnose wilt uitvoeren, moet die meting aan verschillende voorwaarden voldoen, zoals uit het verhaal van de Maanblaffers blijkt (waar die regels met voeten getreden worden). Allereerst moet je precies weten wat je meet, je moet je metingen kunnen controleren. Doctorandus Zielknijper wist helemaal niet wat Maanblaffers waren: buitenaardse wezens? Buitenlanders? Leden van een sekte? Idealiter heb je als wetenschapper een objectieve (hoewel misschien dure) test die kan achterhalen of iemand een Maanblaffer is. Bijvoorbeeld, als Maanblaffers buitenaardse wezens zijn, zou je dat moeten kunnen zien aan hun DNA. Als ze buitenlanders zijn, misschien ook, of doordat ze een andere taal verstaan (hersenactiviteitsmetingen). Als ze een gewone sekte of terroristische groep zijn, helpt fysiologisch of psychologisch onderzoek je geen zier (terroristen en andere misdadigers zijn meestal geestelijk volkomen normaal). Voor terroristen en dergelijke moet je dus gewoon politieonderzoek doen, psychologisch onderzoek helpt daarbij niet. De eerste fout die Zielknijper had gemaakt was dus dat hij geen objectief meetbaar, duidelijk gedefinieerd doel had.

De tweede fout die Zielknijper maakte vloeide daaruit voort. Hoewel je rode haren misschien wel objectief kunt vaststellen, heb je voor 'grote voeten' een wat objectiveerbaardere maat nodig (wat is een normale of overmatige voetgrootte voor een man, vrouw of kind?) Zijn mannen met schoenmaat 44+ sowieso verdacht? Of ligt de grens bij maat 47? Het grootste probleem lag echter bij het meten van de zogenaamde 'driftgraden'. Daarbij goot de onderzoeker eerst een flesje met drab over het hoofd van de verdachte persoon, vervolgens gooide hij er een rookbom naar. Tenslotte schold hij de verdachte uit voor slijmjurk en moordenaar.

Het probleem hierbij was natuurlijk dat de driftgraad noch gekwantificeerd werd (als iemand rood aanloopt, ben je dan 1, 2 of 3 punten driftig?) en ook niet in categoriën onderverdeeld (categorie 1: schenkt geen aandacht aan onderzoeker. Categorie 2: schenkt aandacht aan onderzoeker, maar onderneemt geen actie. Categorie 3: verbaal uitschelden. Categorie 4: lichamelijk aanvallen). Zonder een dergelijke kwantificatie en categorisatie (èn onderzoek zodat je weet wat de gemiddelde driftgraad is van de bevolking) is een driftgraadmeting waardeloos en nutteloos.

Nu is het goed mogelijk dat je dit een leuke verklaring vindt voor waarom bepaalde experimenten niet werken, maar vraag je je misschien af wat een stripverhaal als dit met de werkelijkheid te maken heeft. Echte wetenschappers zijn toch niet zo dom?

Het antwoord is: soms wel, en vooral als het psychologen en psychiaters zijn.

Neem bijvoorbeeld de procedures voor het herkennen van ADHDers (waarvan er veel meer lijken te zijn dan we vroeger dachten). Wanneer is iemand ADHDer? Er is wel een definitie (kind let slecht op in de klas), en daar vallen in Nederland ongeveer 3% van de kinderen onder. Maar toen ADHD-onderzoekers naar China gingen en praatten met Chinese leerkrachten, zeiden de Chinese docenten dat zij zo'n 30% ADHDers hadden. Geschokt en verbaasd bezochten de ADHD-experts de Chinese klas, maar konden tot hun verbazing geen ADHDers zien. In tegendeel: de kinderen letten voorbeeldig op. Toen ze de Chinese docenten na afloop confronteerden waren DIE verbaasd "Zagen jullie dan niet dat bijvoorbeeld Jiangfeng wel twee keer uit het raam heeft gekeken? Als dat geen kind met een aandachtsstoornis is..."

Zoals je ziet, krijg je al snel over- of onderdiagnoses als je "aandachtigheid" niet kwantificeert, geen objectief te meten cijfer geeft. Bovendien moet je zeker bij mensen hun gedrag verschillende keren meten: als Jan-Peter vrijdagmiddag het achtste uur moet luisteren naar een lezing over middeleeuwse literatuur, of als Marietje verliefd is, of als Bas zich wat ziek begint te voelen omdat hij een griep heeft opgelopen, kunnen die kinderen tijdelijk "aandachtsgestoord" lijken, je hebt dus altijd meerdere observaties nodig.

ADHD is helaas niet de enige 'slecht wetenschappelijk gedefinieerde' categorie. De situatie bij autisme is zo mogelijk nog erger. Een standaardboek beweert bijvoorbeeld dat je een autistisch kind vaak kunt herkennen omdat het een bijzonder slordige la heeft, of juist een bijzonder nette la. Wat later wordt opgemerkt dat als het normaal gedrag vertoont ("lijkt te vertonen") door bijvoorbeeld een normaal uitziende la te hebben, dat het dan zijn of haar in werkelijkheid afwijkende aard aan het "maskeren" is door zich 'normaal' te gedragen. Het moge duidelijk zijn dat bijvoorbeeld zo'n la-criterium allereerst niet gekwantificeerd (en moeilijk objectiveerbaar) is (wat is de kwantificeerbare opruimingsgraad van een la? 1%, 50%, 90%?), ten tweede kan ELKE toestand van een la een argument zijn voor autisme of die diagnose op zijn minst niet tegenspreken - een 'la-observatie' in deze vorm is wetenschappelijk gezien dus volkomen nutteloos en ook letterlijk 'onwetenschappelijk'.

Deze onwetenschappelijkheid van bepaalde takken van de psychiatrie is niet alleen een theoretisch probleem: het leidt ook tot problemen in de praktijk, die soms zelfs absurd zijn. Zo was er eens een groep psychologen die onderzoek wilde doen naar de interactie tussen staf en patiënten in een psychiatrisch ziekenhuis, en om dat zo onopvallend mogelijk te doen lieten ze zichzelf daarom 'opnemen' als patiënten. De psychiaters die daar werkten vonden het eerst wel raar dat de nieuwe patiënten continu aantekeningen aan het maken waren, maar waren daar al snel aan gewend. Het zou wel bij hun syndroom horen. Het probleem kwam echter toen de psychologen weer naar huis wilden. Wàt ze ook zeiden, de psychiaters waren er heilig van overtuigd dat het geen echte psychologen waren, maar gewoonweg geestelijk gestoorden met 'psychologenwaan', die 'obsessief schrijfsyndroom' vertoonden. Uiteindelijk werden de psychologen pas bevrijd toen hun familie en collega's in actie kwamen.

Het moge uit de bovenstaande verhalen duidelijk zijn dat 'gekte' of afwijkingen nog niet altijd wetenschappelijk degelijk en duidelijk zijn gedefinieerd. Maar het is misschien ook oneerlijk dat van de psychiatrie te eisen. In de zestiende eeuw kon een vooraanstaande chemicus nog met droge ogen beweren dat de 'vuurstof' (flogiston) echt bestond, en dat die, afhankelijk van het oorspronkelijke brandbare materiaal, ìets woog, niets woog, of minder dan niets woog. Naarmate er meer kennis kwam en scheikundigen meer en beter onderzoek deden, werden zulke sprookjes langzamerhand weggeveegd. Geneeskunde, dat complexer is, werd pas later verwetenschappelijkt, rond het einde van de 19e eeuw toen Pasteur de rol van microben in ziektes begon te ontdekken. Psychiatrie heeft het nog moeilijker dan gewone geneeskunde (je kunt de hersenen van een mens immers niet direct waarnemen), maar ik verwacht dat met hersenscans en genetische tests de huidige criteria voor afwijkingen als ADHD en autisme binnen 20-30 jaar in routine objectiveerbaar en kwantificeerbaar zullen worden. De psychiaters doen zeker hun best, maar voorlopig moeten ze nog blijven werken aan verbetering en verwetenschappelijking van hun gebied. Want voorlopig lopen er nog steeds teveel goedbedoelende zielknijpers rond die door hun schijnwetenschappelijke aanpak meer problemen veroorzaken dan ze oplossen. Het zal waarschijnlijk nog jaren duren voordat de psychiatrie net zo degelijk wetenschappelijk onderbouwd is als de scheikunde of biologie. Maar in de tussentijd zou een groter bewustzijn bij psychiaters en behandelaars van wat wetenschappelijk denken nou eigenlijk is, en wat je wel en niet kan weten, alvast heel veel helpen.

zaterdag 16 mei 2009

Gijs-Gans-energie


Eén van de regelmatig terugkomende personages in de Donald Duck-verhalen is de luie knecht van Oma Duck, Gijs Gans. In tegenstelling tot de stereotype boerenknecht is hij niet handig, taai, hardwerkend en introvert. Zijn twee grootste hobbies zijn slapen en eten, en hij beoefent allebei zoveel dat Oma Duck alle klusjes op de boerderij zelf moet opknappen.

Nu kan een arbeidsrechtenadvocaat zich afvragen hoe realistisch deze situatie is - immers, als een knecht niet productief is zou Oma Duck hem allang in zijn proefperiode ontslagen moeten hebben, vermoedelijk is Gijs gewoon lui omdat dat literair-technisch een beter contrast met Oma vormt, net zoals als Donald niet zo opvliegend en soms dom zou zijn, hij nooit in de penarie zou komen waar we zo graag over lezen.

Toch is de "Gijs-Gans"-persoonlijkheid -zelfs als werknemer- niet zo absurd en onmogelijk als je zou denken. Dat bleek uit één van de verhalen van mijn vader, die voor de val van de Muur Oost-Berlijn bezocht. Oost-Duitsland had toendertijd een volledig gegarandeerde werkgelegenheid. Iedereen kreeg een baan, niemand kon ontslagen worden.

Op een middag had mijn vader honger en ging een restaurant in om eten te bestellen. Hij ging aan een tafeltje zitten en wachtte op de ober. Er kwam geen ober, hoewel er wel duidelijk een paar obers zichbaar waren, achteraan de zaak, die met elkaar en de kok aan het kletsen waren. Mijn vader kuchte. Nog steeds keek geen ober op of om. Uiteindelijk moest mijn vader naar de ober toelopen om eten te bestellen, dat uiteindelijk met de grootste traagheid en tegenzin werd geleverd.

Kwam dat omdat de Oost-Duitsers van nature lui waren? Dat kan bijna niet, omdat ze hun genen delen met hun punktliche en gründliche westerburen. Het probleem lag in de gegarandeerde werkgelegenheid: omdat niemand ontslagen kon worden (en de obers waarschijnlijk tegen hun zin aan het 'werk' waren gezet in het restaurant) hadden ze geen motivatie om de moeite te nemen klanten te bedienen. Want wat hadden ze eraan?

Gijs Gans vertoont dit verschijnsel ook: Oma kan wel mopperen, maar daar trekt Gijs zich niets van aan, dat gemopper is voor hem kennelijk niet erg. En of hij nou werkt of niets doet, hij krijgt toch appeltaart. Waarom dan niet genieten van lekker een dutje doen en dan appeltaart, inplaats van hard te moeten werken en dan appeltaart te krijgen? Gijs is niet lui, maar slim.

De meesten van ons zijn bewust of onbewust net zo slim als Gijs Gans. Als werk niets oplevert, doen we het niet, of stoppen we er na een tijdje mee. De meeste mensen gaan alleen dingen doen die verschil maken. Ons lichaam zelf gebruikt de 'wat levert het op'-regel ook om ons gedrag te regelen. Het zorgt voor honger (een negatief gevoel) zodat we wat te eten gaan zoeken, wat het negatieve gevoel wegneemt. Eten levert dus wart op (een minder naar gevoel in je buik). Als je een volle blaas hebt werkt dat net zo: er zijn geen motivatieproblemen voor mensen die ècht naar het toilet willen, niemand met een overvolle blaas zal zeggen 'wel, in theorie is het wel nuttig naar de WC te gaan, maar ik heb vandaag niet zo'n zin.'

Als er één figuur uit de Donald Duck onlogisch is, is het niet Gijs Gans, maar Midas Wolf. Wàt Midas ook probeert, hij krijgt de biggetjes maar niet te pakken. Voor ons lezers is dat leuk. Maar een echte Midas Wolf zou al snel hernoemd worden tot "Depri Wolf", het signaal van het rekencentrum in zijn hersenen dat het toch geen zin heeft de biggetjes achterna te gaan, en dat hij beter iets anders kan proberen of op zijn minst lamlendig thuis kan zitten om energie te besparen tot betere tijden.

Dit is overigens ook één van de redenen dat je je na een dag waarop je niets hebt kunnen doen vaak veel moeier voelt dan als je veel hebt bereikt. In het eerste geval geven de hersens een signaal "werken helpt toch niet. Stop met werken en spaar energie". In het tweede geval geven de hersenen het tegenovergestelde signaal. "werken wordt beloond. Ga meer werken, hier heb je de nodige energie". Je hersenen zijn slimme investeerders, en weigeren energie ('kapitaal') te steken als de investering niets oplevert (of niets extra's oplevert, dat is eigenlijk hetzelfde), maar hebben wel ineens energie/geld genoeg als er een gouden gelegenheid voorbij komt.

Moeheid (en luiheid) vallen dus zeker te bestrijden: je moet er gewoon voor zorgen dat je òf je werk geestelijk aan de beloning koppelt en je vooruitgang bijhoudt (nog 10 uur schrijven, en dan is mijn proefschrift af. Joepie!) of gewoon vervelende klusjes beloont met iets dat je leuk vindt of waar je waarde aan hecht. Je kunt jezelf, je vrienden of je werknemers overigens ook lui maken door ze onafhankelijk van wat ze ook doen, ze altijd of juist nooit te belonen. Als je ondergeschikte bijvoorbeeld een rapport inlevert, kun je er bijvoorbeeld een korte blik op werken, en zeggen "waardeloos. Maak maar een nieuwe versie". Erger is het natuurlijk als je jezelf lui maakt door alleen maar vervelende, onbelangrijke dingen te doen, of langdurige projecten te hebben en het doel en de vooruitgang uit het oog te verliezen. Maar dat wordt al snel hogere Gijs-Gans-kunde.

De moraal van dit verhaal? Als je je lui of moe voelt op een ander tijdstip dan vlak voor het naar bed gaan ben je dingen aan het doen die je onderbewuste niet belonen. En dat is een goede reden om nog eens na te denken over wat je nou eigenlijk wil, wat je leuk vindt, of je wel de goede dingen doet, en of je de goede dingen ook goed doet, of je jezelf beloont met iets waardevols. Hoewel soms gestimuleerd door onze omgeving, of het nou een hyperkritische leerkracht is of een veel te aardige oma, is moeheid een vervelende manier om je leven door te brengen. Luiheid is daarentegen wel slim, dus luister er naar. Wie weet leer je meer over jezelf en je doelen in het leven dan je ooit had kunnen dromen...

vrijdag 15 mei 2009

Warme yoghurt en koude koffie

De laatste jaren van zijn leven at mijn grootvader zijn middageten van Tafeltje Dekje (een organisatie die warme maaltijden rondbrengt). Maar het toetje regelde hij altijd zelf. Hij nam altijd Almhof-yoghurt, maar inplaats van die na het warme eten uit de koelkast te pakken, had hij het vaste ritueel dat hij de yoghurt al vóór hij aan zijn middageten begon uit de koelkast haalde en op een warme, zonnige plaats zette, zodat de yoghurt kon opwarmen. Dat vond ik altijd wat absurd, omdat yoghurt bij mijn weten gemaakt is om koud te eten.

Nu was de smaak van mijn grootvader bij het ouder worden wel veranderd - hoewel hij altijd graag een glas bij de maaltijd dronk was hij boven de negentig overgeschakeld op "frisse jonge Zuid-Afrikaanse wijnen", die mijn vader zó wrang vond dat hij veel moeite had zijn gezicht in de plooi te houden als mijn grootvader hem een glas aanbood. Maar wat had Zuid-Afrikaanse wijn te maken met warme yoghurt?

Misschien heb je weleens gesmolten ijs gegeten. Ik in elk geval wel, omdat ik een nogal slecht werkend vriesvak heb. Gesmolten ijs is zoet. Mierzoet. Het is alsof de lage temperatuur van ijs er normaal voor zorgt dat je suiker minder goed proeft, zodat de ijsmakers er een paar extra scheppen indoen. Dat merk je niet bij consumptietemperatuur, maar wel als het ijs om wat voor reden dan ook gesmolten is. Dit is ook één van de reden dat warme frisdrank zo zoet is (de tweede reden is dat het zure koolzuur dat de zoete smaak maskeert er sneller uit ontsnapt bij hogere temperaturen), warm bier niet lekker is (vaak te bitter), en koude koffie alleen door de mensen met de meest geharde smaakpapillen gedronken kan worden.

Maar hoe komt het nou dat eten op een andere temperatuur anders smaakt? Wel, dat komt in essentie door twee processen:

1) smaak wordt voor een groot gedeelte bepaald door reuk, en de temperatuur van eten bepaalt welke aroma's ervan kunnen ontsnappen. Als je moeder vlees braadt of cake bakt ruik je dat door het hele huis, terwijl diepgevroren vlees of cakebeslag nauwelijks geuren verspreidt. De hoge temperatuur van het bakken en braden (en heet serveren!) zorgt ervoor dat er meer aroma's in de neus komen, en in andere verhoudingen dan bij lagere (of hogere) temperaturen. En die geurstoffen/aroma's beïnvloeden de smaak. Vandaar ook dat wijnsnobs hun wijn op een heel precieze temperatuur willen hebben: bij hogere en lagere temperaturen smaakt de wijn nèt iets anders.

2) je smaakpapillen zelf werken beter bij hogere temperaturen; als een smaakpapil een stofje proeft, zet de cel kanalen open die de smaak doorgeven aan de smaakzenuwen. Hoe hoger de temperatuur is, des te sterker gaan de kanalen open, zelfs als de hoeveelheid smaakstof hetzelfde is. Dit verklaart overigens ook waarom sommige experimentatoren iemand iets "zoets" of "zuurs" kunnen laten proeven door gewoon een deel van hun tong wat warmer te maken. Meer informatie over deze smaakkanalen is bijvoorbeeld hier te vinden, een samenvatting van een artikel van Talavera en collega's dat een paar jaar geleden in Nature is verschenen.

Deze processen vullen elkaar overigens aan: reuk en aroma's zijn belangrijker bij hoge temperaturen (omdat meer stoffen dan gasvormig zijn en geroken kunnen worden), de smaakpapillen zijn belangrijker bij lage temperaturen. Yoghurt en ijs zijn "lage temperatuur-voedsel", die te zoet (of zuur?) worden voor normale mensen bij hoge temperaturen. Koffie en thee verliezen hun aroma juist bij lage temperatuur omdat er dan minder gasvormige geurstoffen ontsnappen die geroken kunnen worden.

Als je ouder wordt verlies je heel langzaam smaakpapillen, al begin je daar alleen echt iets van te merken na je vijftigste. Je hebt dan meer smaakstof nodig om evenveel te proeven. Het was achteraf gezien dus logisch dat mijn grootvader zijn yoghurt warm liet worden, anders proefde hij hem nauwelijks. En waarschijnlijk kon hij daarom ook wijn drinken die veel te bitter was voor mijn vader. Voor de rest van ons is het dus misschien een goede tip om bonbons voor onze grootouders niet in een koelbox mee te nemen. En nu heb je een extra en wetenschappelijke reden om naar de aanmaningen van je moeder te luisteren: laat je ijsje niet smelten, en laat je (warme) eten niet koud worden. Dan smaakt het een stuk minder lekker. Al zou ik zelf nog willen experimenteren om erachter te komen bij welke temperaturen spruitjes het minst vies smaken...

EWL vrijdag 15 mei 2009: Mini-jubileum - mijn honderdste post

Vandaag zag ik dat ik 99 stukken had geschreven voor dit blog. Meer dan ik in de hele rest van mijn leven geschreven heb aan columns, puzzels, opiniestukken, wetenschappelijke artikelen, verhalen en musicals! Tijd om heel even stil te staan vóór mijn volgende post.

De "Labnotities van de Verbluffende Lameijerotti" heb ik vooral handig gevonden om ideeën en kennis die ik had te verspreiden over mijn vrienden en kennissen, bijvoorbeeld hoe je effectiever studeert (zoals de encyclopediseer-methode, of eindexamenstrategieën) , en over creativiteit ('de prof met de duizend ideeën'). En soms werkt de inspiratie ook de andere richting op, tenminste twee stukken heb ik op verzoek geschreven, over de effectiviteit van de zelfhulpmethode NLP ('Ratelband en de pudding') en over koolstofopslag om het broeikaseffect tegen te gaan ('Hoe krijg je koolstof weer terug in de grond?'). En er komen ook nog een paar stukken aan naar aanleiding van ideeën van mijn voormalige student Daan.

Ik heb verder veel positieve reacties gehad van mijn vrienden en kennissen. Eén ervan, Siavash, ken ik nog van een informatica-congres, en leest mijn schrijverijen via Google Translate in het Engels. Maar voor de rest heb ik positief commentaar gehad van veel van mijn vrienden en kennissen; Daan, Marie-Jetta, Oswald, Elisabeth, Pieter, Nelleke en dan nog een paar die ik niet vergeten ben maar van wie ik de lofprijzingen nu even niet kan vinden in mijn mailsysteem en die ik dus als goede wetenschapper niet met zekerheid durf te noemen.

Mijn bijdrage aan het internet als geheel is tot nog toe redelijk bescheiden geweest. Meest opvallend was dat mijn stuk over de "Doe het niet"-methode op de lijst van een psychiatrisch super-blog lijkt te staan, dat mijn serie over informatie kennelijk ergens intern op een pokersite staat, en dat ik tenminste een tijd geleden mijn stukken over Archimedes en Primo Levi tegenkwam op een grote blogzoekverzameling. Misschien ben ik nog niet zo beroemd in de Nederlandse "blogosfeer", aan de andere kant ben ik nog maar een paar maanden bezig, en dingen moeten groeien. Bovendien ben ik nog steeds mijn vaardigheden aan het aanscherpen, een van mijn vrienden zei dat hij merkte dat mijn stukken steeds beter werden.

Het meest opvallende (en misschien ook het belangrijkste) is het effect dat dit blog op mij heeft gehad. De discipline nodig voor een dagelijks blog heeft me geholpen veel harder en effectiever te werken aan mijn proefschrift dan voorheen. Ik heb ook herontdekt hoe leuk het is om over dingen te schrijven die mij (en hopelijk ook anderen!) interesseren. Door over wetenschap na te denken is mijn eigen kennis van hoe wetenschap werkt en hoe wetenschappers werken ook met sprongen gestegen. Een van mijn lievelingsafleveringen is nog steeds die waarin ik ontdekte dat professoren eigenlijk net zo werken als popsterren (zie hier). En de kennis die ik op heb gedaan en op aan het doen ben en al het reflecteren helpt me nu ook met een nieuw experimenteel project dat, als het goed gaat, heel erg nuttig zou zijn voor de universiteit Leiden. Maar laat ik daar niet op vooruitlopen.

Kortom: het schrijven van een blog heb ik zelf ervaren als soms tijdrovend of moeilijk, maar zeer belonend. Ik dank al mijn lezers voor hun aanmoediging en steun... en ik zou zeggen: op naar aflevering 200!

Eric-Wubbo

donderdag 14 mei 2009

Wetenschappelijke reflecties (3) - wetenschap is geen schoolvak!

De vorige keer vertelde ik dat het wetenschapper zijn heel anders is dan wetenschap op school krijgen. Dus de natuurkunde, scheikunde of biologie die je op school krijgt lijkt niet erg veel op de natuurkunde, scheikunde of biologie zoals die beoefend wordt door natuurkundigen, scheikundigen of biologen.

Dat wil niet zeggen dat een schoolvak niets te maken heeft met zijn wetenschapsgebied: het schoolvak is in de kern de basale kennisstructuur van een vak. Het geeft basale kennis, oftewel feiten en technieken om wetenschappelijke problemen op te lossen. Zelfs Einstein gebruikte soms om nieuwe feiten af te leiden technieken die hij op school had geleerd, bijvoorbeeld differentiëren om uit snelheid de versnelling af te leiden, of integreren om krachten om te zetten naar energie. Een scheikundige die goed heeft opgelet weet wat HNO3 is, en zal de juiste verbindingen selecteren uit het lab als je hem of haar vraagt om natriumnitraat te maken.

Er is dan ook geen reden om lacherig te doen over schoolkennis: hoewel het vaak niet ontzettend uitgebreid is of de meest recente inzichten in een vakgebied heeft verwerkt, en hoewel door de lage motivatie van een deel van de klas een gemotiveerde leerling op school veel minder kan leren in de uren die voor een les staan dan als hij of zij thuis zou studeren, geeft school een goede basis voor verdere studie. Net zoals het leren van het alfabet je in staat stelt te lezen en te schrijven (wat nuttig is), zorgt het leren van zuren en basen, snelheden en krachten dat je een veel groter deel van natuurkundige en scheikundige boeken en tijdschriften kan lezen, begrijpen, en soms zelfs kan verbeteren.

De scheikunde op school is dus een onderdeel van de scheikunde als wetenschap, dus als scheikunde op school je doodverveelt kun je misschien beter geen scheikundige worden (tenzij je een erg oninspirerende docent hebt, dat kan schelen).

Scheikunde als wetenschap is echter meer dan schoolscheikunde: de feiten zijn de basis, net als de noten de basis zijn van een muziekstuk; maar als je noten kunt lezen kun je nog niet automatisch je geld verdienen als professioneel musicus.

Het eerste verschil tussen schoolscheikunde en beroepsscheikunde is dat een beroepswetenschapper problemen opzoekt. Op school heb je de 'luxe' dat een docent of een oefenboek je tot in den treure problemen geeft om op te lossen, als je wetenschapper bent zit je gewoon in een kantoortje, en moet je zelf bedenken welk probleem je wilt gaan oplossen. Op het eerste gezicht lijkt dat ongelofelijk luxe: je kunt de hele dag in je kantoor zitten en niets doen! In werkelijkheid krijg je geen geld als je niets doet en word je ontslagen, dus je moet wel een wetenschappelijk probleem vinden anders heb je al snel een ander probleem - dat van werkloosheid. Schoolproblemen zijn nuttig om te oefenen - maar het zijn geen "echte" problemen omdat het antwoord al bekend is. Je moet dus als wetenschapper op zoek naar problemen, naar vragen waarop het antwoord nog niet duidelijk is, of dingen die we nog niet kunnen maar wel zouden willen kunnen. Bijvoorbeeld: waarom zijn bepaalde materialen supergeleidend en andere niet? Of: hoe kun je mensen immuun maken tegen de varkensgriep? Dingen begrijpen is natuurlijk leuk, maar een wetenschapper moet voortdurend op zoek naar dingen die nog NIET begrepen worden; net als een dokter, om geld te verdienen, niet op zoek moet naar de gezonde mensen in zijn stad, maar naar de paar die toevallig net ziek zijn. Een wetenschapper moet dus per definitie "aan de grenzen van onze kennis" werken - omdat als hij werkt aan iets dat al volkomen begrepen is, hij geen geld krijgt.

Het tweede belangrijke verschil tussen schoolwetenschap en beroepswetenschap is dat de problemen vaak niet al te snel of gemakkelijk op te lossen zijn. Als een wetenschapper moet bepalen welke bacterie een nieuwe ziekte veroorzaakt krijgt hij geen multiple-choice van zijn docent: hij moet zelf bedenken welke methoden hij moet toepassen om het antwoord te achterhalen - en in tegenstelling tot een proefwerk waar je weet dat je een probleem moet oplossen als een zuur-base-probleem omdat het hoofdstuk daarover ging, heeft een wetenschapper van tevoren geen enkele informatie over hoe het probleem op te lossen zou zijn! En zoals gezegd, snel gaat het vaak ook niet: experimenten kosten veel tijd, zeker als je zelf alles moet voorbereiden en je geen TOA hebt die dat voor je doet. Bovendien kan een echte celkweek of synthese of DNA-isolatie dagen duren, en dat is vaak maar één stap van de vele stappen die nodig zijn om een resultaat te krijgen! Wetenschappers moeten geduldig zijn en iets lang vol kunnen houden; terwijl je op proefwerken misschien tien problemen oplost in 45 minuten, kan een wetenschapper gemakkelijk een half jaar of zelfs tien jaar bezig zijn met het oplossen van één probleem!

Het derde verschil is dat je als wetenschapper veel ondersteunende vaardigheden moet hebben die niet in het schoolvak zitten. Omdat je vaak geen leerkracht of oplettende baas hebt moet je jezelf goed kunnen motiveren door te gaan ondanks tegenslag, en om geld te verdienen moet je ook goed worden in het geven van presentaties, het schrijven van artikelen, en het netwerken met andere wetenschappers. Allemaal dingen die je niet op school leert (wel, presenteren tegenwoordig wel), maar die je wel moet ontwikkelen. Als je bijvoorbeeld een hekel hebt aan fondsenwerven (reclame voor jezelf maken), netwerken, of wetenschappelijk-rigoreuze teksten schrijven, is het de vraag hoe gelukkig je zal worden in een wetenschappelijke carrière.

Als je wetenschapper wilt worden, is het dus zeker handig goed te zijn in het betreffende schoolvak, maar het is niet genoeg: je moet nieuwsgierig genoeg zijn om nieuwe problemen te vinden, voldoende vindingrijk en vooral volhardend zijn om die problemen ook op te lossen, en beseffen dat je ook je presentatie-, schrijf- en netwerkvaardigheden zal moeten ontwikkelen. In de praktijk is de eerste factor het belangrijkst: je moet echt willen, je moet nieuwsgierig worden van onopgeloste problemen, dan komt het uithoudingsvermogen hopelijk vanzelf, al zal je zelfs dan vaak nog aanhikken tegen netwerken en communicatie... Maar vragen proberen te beantwoorden die je niet bijster interesseren is in elk geval geen goed idee. En dat is de belangrijkste les van mijn promotieperiode geweest. Dus voor je wetenschapper wilt gaan worden, stel jezelf een vraag. Niet: "Ben ik goed in scheikunde/biologie/natuurkunde" (zoals nogal veel leerlingen lijken te doen), maar "Heeft dit vak (onopgeloste?) problemen die me fascineren?"

dinsdag 12 mei 2009

Levensmanagement voor dummies

Abraham Lincoln schijnt ooit gezegd te hebben: "Ik interesseer me niet voor het geloof van iemand als zijn hond en kat er niet gelukkiger door zijn." Lincoln had het waarschijnlijk over hypocrisie (zoals de vader die zegt zijn kinderen belangrijk te vinden maar er nooit tijd mee doorbrengt, de baas die zegt dat integriteit een van zijn kernwaarden is maar zijn medewerkers onder druk zet de verkoopcijfers in een rapport "aan te passen" zodat hij een betere indruk maakt bij zijn superieuren, de heilige die onthechting van wereldse goederen bepleit maar zelf een verzameling Rolls Royces aanlegt), maar één ding is me altijd aan deze uitspraak opgevallen: Lincoln had het in plaats van over geloof ook over kennis kunnen hebben.

Vooral om relatie-experts heb ik zelf vaak gegniffeld. Tracey Cox, relatie-expert met verschillende boeken op de markt, heeft zelf nog nooit haar "soulmate" gevonden, en John Gray, auteur van de populaire "Mannen zijn van Mars, vrouwen van Venus"-boeken heeft zelf ook nogal wat relatieproblemen achter de rug, ook in tijd dat hij therapeut was! Nu zal ik niet zeggen dat ik een relatie heb, maar ik zal zeker niet durven te zeggen dat ik er een expert in ben! Idem geldt voor alle goeroes die jou vertellen hoe je rijk kan worden - terwijl zij alleen maar rijk zijn omdat mensen hen betalen om te horen hoe ze rijk kunnen worden! De vroege dood van een beroemde Nederlander die een magnetische "gezondheidsarmband" promootte heeft dat product ook logischerwijs geen goed gedaan.

Nu speelt toeval natuurlijk altijd een rol (een fanatieke jogger kan onder een auto komen of een aangeboren zwak hart hebben), maar over het algemeen is het goed om mensen een beetje te wantrouwen die jou vertellen hoe je iets succesvol kunt doen - maar het zelf niet succesvol schijnen te doen. Ikzelf bijvoorbeeld ben altijd wat skeptisch als ik naar gestresste tijdsmanagementsexperts luister.

Maar die kritische houding mag ik ook wat vaker op mezelf toepassen. Een paar maanden geleden leek ik eindelijk de oplossing te hebben gevonden voor het afschrijven van mijn proefschrift. Ik dacht er zelfs over om daar een lezing over te geven aan mijn worstelende mede-promovendi. Ik had door uitgebreid experimenteren (en HEEL veel mislukkingen) uiteindelijk het volgende programma bedacht, dat iedereen in zeven dagen van uitsteller tot een min of meer productief persoon zou kunnen maken.

1) kies er elke dag voor iets te doen waar je een goed gevoel van krijgt - al is het maar 5 minuten werk. [In mijn geval is dat mijn blog, omdat ik zo mijn kennis en gedachten met anderen kan delen]

Als je die ene taak volbracht hebt, mag je wat mij betreft de rest van de dag computerspelletjes spelen. Maar er is een kans dat je je na 1, 2 of vier dagen (of gelijk!) al zo goed voelt dat je wel meer wilt doen. Doe dan de tweede stap:

2) kies je belangrijkste taak, en ga daar aan werken, volgens de "doe het niet"-methode. Dat betekent: zeg bijvoorbeeld "ik ga niet aan mijn proefschrift werken, ik ga alleen maar mijn computer opstarten, ik ga niet aan mijn proefschrift werken, ik ga alleen maar de "proefschrift"-folder aanklikken..."

Met de "doe het niet"-methode heb je opnieuw een hindernis overwonnen. Misschien gaat alles nu gladjes... misschien ook niet. Voor de onvermijdelijke desillusie van "ik heb de hele dag aan mijn proefschrift gewerkt, en ik heb nog maar vier pagina's af" is er dan nog een derde methode:

3) richt je op handelingen, niet op resultaten. Oké: resultaten zijn belangrijk. Maar bij de meeste dingen in het leven krijg je ze niet meteen. En het is natuurlijk goed om af en toe te kijken of je wel erg efficient handelt. Maar verreweg het belangrijkste is: tel gewoon hoeveel tijd je hebt gewerkt, en geef jezelf daar een compliment voor. Al heb je maar een kwartier aan je proefschrift gewerkt, zeg tegen jezelf: "Ik heb een kwartier aan mijn proefschrift gewerkt vandaag! Joepie!" (dus niet: ik heb 15 uur en 45 minuten niet aan mijn proefschrift gewerkt, of "ik heb maar 1 pagina doorgelezen). Tel je inspanning!

Dat klinkt allemaal misschien mooi. En het werkte ook 6-7 weken redelijk goed voor me. Maar daarna was er weer een instorting. Wat was er misgegaan?

Het basale probleem was dat ik steeds ontevredener werd over mijn vooruitgang (ik werkte hard, maar had weinig resultaten, een bekend fenomeen met proefschriften). En ik begon strengere doelen aan mezelf te stellen ("ik wil morgen 6 uur aan mijn proefschrift werken"). En als ik dan faalde, werd ik moedeloos en ging helemaal niets meer doen. Kortom: ik was de derde regel vergeten.

Mijn project voorlopig is dus uitvinden hoe ik de derde regel kan verfijnen en aanscherpen en nog meer "Eric-Wubbo-bestendig" maken. In elk geval, zoals met deze post zichtbaar is, ben ik weer begonnen met de eerste regel. Doe elke dag iets waar je blij van wordt... Laten we de komende dagen kijken wat er verder van mijn goede voornemens terecht komt...

vrijdag 1 mei 2009

De slimme abt van Hanoi


"Lang geleden, bij het begin der schepping, toen de wereld net ontstaan was, sprak de oppergod Brahma tegen de monniken van Zijn klooster in de stad Hanoi:
'Aanschouw de binnenplaats'
Tot de verbazing van de monniken waren er op de binnenplaats, die net nog leeg was geweest op wat gras en stof na, drie palen te zien. Op de eerste paal zat een groot aantal gouden schijven, een enorme gouden schijf omringde de onderkant van de paal, een iets kleinere gouden schijf lag daarbovenop, een nog iets kleinere lag daar weer bovenop, totdat er uiteindelijk net onder de top van de eerste paal een piepklein gouden schijfje lag.
'Zoals iedere dag anders moet zijn en alles wat ontstaan is weer moet vergaan, zo zullen jullie Mijn klok bijhouden. Het is jullie taak elke dag een schijf te verplaatsen van de ene naar de andere paal, totdat alle 64 gouden schijven van de eerste naar de laatste paal zullen zijn overgebracht, wat de Laatste Dag zal zijn. Volgens de wetten van de kosmische harmonie mag er nooit een grotere schijf op een kleinere schijf liggen. En maak geen fout in de verplaatsing, of riskeer mijn toorn. Morgen, bij het ochtendgloren, moet de eerste schijf verplaatst zijn."

Ineens was Brahma verdwenen, maar de drie palen met hun gouden schijven stonden nog steeds op de binnenplaats. Alle monniken keken naar de abt, die van de eerste naar de tweede naar de derde paal keek.

"Wat moeten we doen, o abt?"

De abt lachte zenuwachtig.

"Maak jullie geen zorgen. Ik heb alles onder controle." En hij liep snel naar zijn kamer om te mediteren.

Tot diep in de nacht konden de monniken de abt horen ijsberen in zijn kamer. De abt was geen wiskundige (aan het begin van de wereld was de wiskunde namelijk nog niet uitgevonden) en hij had kennelijk veel moeite met het vinden van de juiste eerste stap. Alle monniken waren dan ook al in slaap gevallen toen de prior (de onder-abt) wakker werd van een gebons op zijn deur.

"Opstaan, broeder" - het was de abt. "Ik heb een taak voor je."

Slaapdronken opende de prior de deur, waarna zijn superieur de strategie uitlegde.

"Na veel nadenken, broeder, is het mij duidelijk dat ik als abt veel te belangrijk ben om elke dag met gouden schijven te sjouwen. Zoals ik de belangrijkste persoon hier ben, zo zal ik alleen de belangrijkste en grootste gouden schijf verplaatsen. Jij hebt de opdracht de bovenste 63 schijven naar de tweede paal te plaatsen, daarna zal ik de grootste schijf naar de derde paal verplaatsen, en dan mag jij het werk afronden door de 63 kleinere schijven allemaal keurig daar weer op te stapelen. O ja, en je moet de eerste schijf vóór de komende ochtend geplaatst hebben. Slaap lekker."

De prior was te slaperig om goed te realiseren wat er gebeurd was, maar nadat de abt was vertrokken en luid in zijn cel ernaast lag te snurken, besefte de prior dat hij een probleem had. Drie-en-zestig gouden schijven verplaatsen was veel ingewikkelder dan hij kon oplossen. Maar omdat hij een belangrijke broeder was, waarom kon hij dan niet het trucje van de abt toepassen? Zo werd drie minuten later de kloosteroudste gewekt, met de opdracht de 62 bovenste schijven naar de laatste paal te verplaatsen, zodat de prior de 63e schijf naar de 2e paal kon verplaatsen, waarna de kloosteroudste weer die 62 schijven naar de middelste paal moest verplaatsen zodat alle schijven klaar zouden zijn voor het verplaatsen van de grootste gouden schijf door de abt.

De kloosteroudtse vond dat echter ook te ingewikkeld, en gaf de op één na oudste monnik de opdracht de 61 bovenste schijven naar de middelste paal te verplaatsen, zodat de oudste monnik de 62e schijf naar de derde paal kon verplaatsen, zodat... En omdat er precies 64 monniken in het klooster waren verplaatste de jongste novice de volgende ochtend de eerste gouden schijf, op een manier die Brahma behaagde.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Je beseft misschien dat dit maar een sprookje is, en ook nog dat dit een sprookje is dat waarschijnlijk is verzonnen door een wiskundige (immers, wiskunde gaat er gemakkelijk van uit dat de wereld volgens wiskundige regels geregeerd wordt, en bovendien dat alles onveranderlijk is). Het verhaal van de torens van Hanoi is officieel bedacht door de Franse wiskundige Edouard Lucas, hoewel volgens sommigen de echte uitvinder Harrison Heath was, die dol was op schijfpuzzels en aan wie we ook "vier-op-een-rij" te danken hebben.

Maar interessanter dan de ontstaansgeschiedenis van de puzzel is zijn oplossing. De abt lijkt erg flauw doordat hij zijn werk afschuift op zijn ondergeschikten. Maar in werkelijkheid is dat een erg slimme oplossing omdat de abt het probleem kleiner maakt. Een probleem met 64 schijven wordt een probleem met 63 schijven wordt een probleem met 62 schijven... tot het uiteindelijk een doodeenvoudig probleem met één schijf is.

Zo'n aanpak van problemen wordt "recursie" genoemd. Een standaardvoorbeeld van recursie is het berekenen van faculteiten (1! = 1, 2! = 2x1=2, 3!=3x2x1=6, 4!=4x3x2x1=24, 5!=...) die kan worden samengevat tot de volgende twee regels.

Als n=1, dan n! = 1
Als n>1, dan n! = n x (n-1)!

Als je dus 3! wilt berekenen werkt de eerste regel niet, volgens de tweede regel moet je 3 vermenigvuldigen met 2!. Dat weet je ook niet, de eerste regel geldt ook niet voor 2!, maar de tweede regel zegt dat 2!=2x1!. 1! weet je (dat is 1), dus 2! wordt 2x1 = 2, en 3! wordt 3x2=6, wat inderdaad het juiste antwoord is.

De oplossing van de Hanoi-puzzel ziet er zo uit:

Verplaats (n schijven, van bron_toren, via hulp_toren, naar doel_toren)
Als n>=2 schijven:
Verplaats(n-1 schijven, van bron_toren, via doel_toren, naar hulp_toren)
Verplaats schijf van bron_toren naar doel_toren
Als n>=2 schijven:
Verplaats(n-1 schijven, van hulp_toren, via bron_toren, naar doel_toren)

Dit klinkt heel ingewikkeld, maar probeer het eens met 2 schijven. De intuitieve oplossing is de bovenste schijf naar de middelste toren te verplaatsen, de onderste schijf direct naar de doeltoren, en dan de bovenste schijf daarbovenop te plaatsen. En dat klopt ook met het algoritme: als je twee schijven van toren 1 via toren 2 naar toren 3 verplaatst, moet je eerst 1 schijf verplaatsen van toren 1 'via toren 3' naar toren 2. Via toren 3 is hier niet nodig, omdat het er maar eentje is, dus direct van 1 naar 2. Dan de onderste schijf van 1 naar 3, tenslotte de kleinste schijf van de hulptoren 2 naar de doeltoren 3!

De meeste studenten die ik over recursie heb verteld worden in het begin heel erg duizelig, en zelfs verward van het begrip. Recursie is echt iets dat je moet bestuderen, voorbeelden bekijken, en als je dat een paar avonden hebt gedaan voor het slapen gaan begrijp je het ineens. En dat is al snel een "Eureka"-moment waarna het ineens lijkt alsof je veel meer van de wereld begrijpt en een stuk slimmer bent geworden. Bovendien heb je dan ineens een slimme extra methode om sommige ingewikkelde problemen eenvoudig op te lossen, van het ontdekken van het juiste pad in een doolhof tot het vinden van een woord in een woordenboek. Daar vertel ik misschien een volgende keer over, want recursie is verrassend veelzijdig. Maar laten we het nu nog even eenvoudig houden. Als je denkt dat je recursie begrijpt, probeer dan eens te voorspellen naar welke paal de jongste novice de eerste schijf verplaatste. Als je dàt weet, dan zou je alvast een zeer goede indruk maken mocht je ooit solliciteren voor het abt-schap van een door de oppergod aangewezen wereldklok-bijhoudend klooster...