werkwijze van de clusteranalyse
5.4 Specifieke wetenschappelijke en maatschappelijk belangen van de vijf zwaartepunten
Met name de vijf grote zwaartepunten zijn van essentieel belang voor de toekomstige ontwikkelingen binnen de biologie in Nederland, zowel voor het uitstralend effect naar andere (interdisciplinaire) wetenschapsvelden zoals de medische wetenschappen en de biochemie, als in de betekenis voor maatschappelijke prioriteiten en economische topsectoren. Gezamenlijk vormen deze vijf zwaartepunten het ‘kloppend hart van de life sciences in Nederland’. Binnen deze zwaartepunten en op de grens ervan met andere disciplines vinden wetenschappelijke vernieuwingen plaats met grote maat- schappelijke impact, denk bijvoorbeeld aan biotechnologie, nanobiologie en syntheti- sche biologie.
Indien de focus en massa gedachte wordt gevolgd ligt het voor de hand om deze vijf zwaartepunten nu verder te versterken. Daarmee kunnen we de essentiële rol van de Nieuwe Biologie binnen de life sciences in Nederland veilig stellen en de concurrentie met het buitenland aan blijven gaan.
Naast de zwaartepunten met meerdere hoogleraren zijn er diverse grote, excellente groepen binnen deze kerndisciplines met één hoogleraar die uitstekend presteren en goed zijn ingebed in landelijke en internationale samenwerkingsverbanden. Zulke excellente groepen zijn ook aangegeven in Tabel 5.1 en moeten meegenomen worden bij de versterking van de vijf kerndisciplines.
Het maatschappelijk belang van de vijf grote zwaartepunten binnen de Nieuwe Biologie in Nederland wordt onderstaand en in Tabel 5.3 samengevat.
Tabel 5.3 Belang van de vijf grote zwaartepunten in de Nieuwe Biologie voor de economi- sche topsectoren in Nederland.
Zwaartepunten Life
sciences Agrofood en uitg.mat.Tuinbouw Chemie Energie Water
Fysiologie en neurobiologie Celbiologie en ontwikkelingsbiologie Ecologie en evolutiebiologie Microbiologie Plantenbiologie Fysiologie en neurobiologie
Ontwikkeling van basiskennis waarmee ontwikkeling van de biomedische en medi- •
sche wetenschappen gefaciliteerd wordt, en daarmee versterking van de maat- schappelijke prioriteit gezondheid en de economische topsector life sciences. Dit vakgebied is ook van groot belang voor de diergeneeskunde ten behoeve van •
diergezondheid en dierwelzijn, en daarmee voor de topsector agrofood.
Celbiologie en ontwikkelingsbiologie
Alle levende organismen bestaan uit cellen; fundamenteel begrip van het leven •
vereist dus begrip van het ontwikkelen en functioneren van cellen als systeem. Een aantal ziekten, zoals kanker, vinden hun basis in de verstoring van processen •
op cellulair niveau. Celbiologie en ontwikkelingsbiologie genereren basiskennis om deze verstoringen tegen te gaan en zijn daarmee van belang voor de topsector life sciences.
Celbiologie en ontwikkelingsbiologie leveren, samen met de moleculaire biologie •
de basale bouwstenen voor de systeembiologie, waardoor opschaling van mole- culaire en cellulaire processen naar weefsels, organen, organismen, populaties en ecosystemen mogelijk wordt. Dit levert essentiële kennis op voor de dierge- neeskunde en de landbouwwetenschappen om de teelt van planten en dieren te optimaliseren, van belang voor de topsectoren agrofood en tuinbouw en uitgangs- materialen.
Ecologie en evolutiebiologie
Evolutie door natuurlijke selectie vormt de basis van de enorme verscheidenheid •
voedsel, en al het andere leven op deze planeet. Biologische evolutie kan daarom als het centrale, kenmerkende proces van de biologie gezien worden. Verdere ont- wikkeling van de topsector life sciences verreist daarom allereerst verdere ontwik- keling van inzichten in het basale proces van biologische evolutie.
De ecologie levert de basiskennis waardoor het duurzaam beheer van natuurlijke •
ecosystemen mogelijk wordt, en hun kenmerkende biodiversiteit behouden kan blijven. Zo kunnen essentiële ecosysteemfuncties en -diensten blijvend worden gegarandeerd. Voorbeelden zijn de bufferende werking die ecosystemen bieden tegen klimaatverandering en overstroming, belangrijk voor de topsector water. De ecologie levert daarnaast noodzakelijke basiskennis waardoor het duurzaam produceren van voedsel mogelijk wordt, zowel op het land (landbouw en veeteelt) als in de zee (visserij), en is daarmee cruciaal voor de topsectoren agrofood, water, en tuinbouw en uitgangsmaterialen.
De ecologie levert basiskennis aan, bijvoorbeeld op gebied van de werking van indi- •
catorsoorten, die belangrijk is voor de ontwikkeling van de milieuwetenschappen en toxicologie (relatie met gezondheid).
Microbiologie
Het grootste deel van het leven op aarde bestaat uit eencellige micro-organismen, •
waarvan het grootste deel prokaryoten (organismen zonder celkern). Tweederde van de evolutie van het leven heeft zich in een prokaryote wereld afgespeeld. Het ontstaan en functioneren van het leven vereist dus allereerst begrip van micro- organismen.
Micro-organismen vormen door hun snelle generatietijd, manipuleerbaarheid en •
eenvoudige kweekmethoden een uitstekende en nuttige basis om basale proces- sen in levende cellen te bestuderen. De microbiologie faciliteert daarom sterk de celbiologie, fysiologie en medische biologie.
De microbiologie levert de basiskennis die biotechnologie mogelijk maakt, en is •
daarmee essentieel voor de ontwikkeling van de topsectoren chemie, energie en life sciences.
De microbiologie is essentieel voor het begrip van pathogene micro-organismen •
de infectieziekten veroorzaken, zowel wat betreft de overdracht van dier op mens (zoönosen, relatie met voedselproductie) als van mens op mens (relatie met gezondheid), van belang voor de topsector agrofood.
Kennis van de sleutelrol van micro-organismen in de globale cycli van elementen •
als koolstof, stikstof, fosfor en zwavel is essentieel voor het ontwerpen van duur- zame afvalwaterzuiveringsprocessen en het begrijpen van atmosfeer en klimaat, van belang voor de topsector water.
Plantenbiologie
Primaire productie door planten vormt de basis voor het functioneren van natuur- •
lijke ecosystemen. De plantenbiologie bestudeert plant zelf en ook de interactie tussen planten en hun biotische en abiotische omgeving. Het functioneren van agro-ecosystemen en tri-trofe relaties is gebaseerd op inzichten uit de productie- ecologie. De plantenbiologie levert daarmee de basiskennis die nodig is voor het kweken van planten in de land- en tuinbouw, dus voor de topsectoren agrofood en tuinbouw en uitgangsmaterialen.
Het klimaat op aarde wordt in belangrijk mate door planten (zowel op het land als •
in de zee) gereguleerd. Begrip van klimaatverandering vereist dus een verbetering van begrip van de koolstofbalans en relatie met temperatuur en plantengroei. Planten vormen een potentiële bron van herbruikbare materialen en van energie, •
die we kunnen benutten het zij door biomassa, het zij door het principe van foto- synthese toe te passen in biosolar cells; dit is van groot belang voor de topsectoren chemie en energie.