Uitgevogeld?
Elk onderzoek is in stukken opgeknipt. Volgens de, betrekkelijk algemeen toepasbare, natuurwetenschappelijke methode wordt een bepaald verschijnsel onderzocht. Het is natuurlijk interessant om te kijken naar de reden van een bepaald onderzoek, waarom nu precies dit onderzoek moet worden uitgevoerd? Zo kan een onderzoeker iets bijzonders waarnemen of bedenken en dit willen verklaren en/of onderbouwen. Maar er kan ook opdracht worden gegeven onderzoek te doen naar een onderwerp waarover (nog) niet veel bekend is. Eerst dient te worden bedacht hoe het onderzoek er uit gaat zien. Wat is onze onderzoeksvraag en wat is onze hypothese? En hoe kunnen we deze hypothese nu het best falsificeren?
Hoe het onderzoek eruit gaat zien is van veel factoren afhankelijk. Natuurlijk van de hypothese en het onderzoeksgebied maar ook andere factoren als tijd en geld spelen vaak een grote rol bij wetenschappelijk onderzoek. Na het experimenteren begint vaak het echte werk pas. Het verwerken van verkregen gegevens is vaak een langdurig proces. Ook moet men relaties proberen te zoeken tussen verschillende waarnemingen en daaruit conclusies proberen te trekken.
Lange tijd werd wetenschappelijk onderzoek voornamelijk bedreven door mensen die financieel vrijwel onafhankelijk waren, niet hoefden te werken en dus ook veel tijd over hadden om onderzoek te doen en met andere wetenschappers te debatteren. Het leven van de meeste hedendaagse wetenschappers ziet er echter wel iets anders uit. Onder hoge druk moet er maximaal gepresteerd worden en dan nog het liefst zo snel en goedkoop mogelijk. Wetenschap lijkt meer op een bedrijf dan op het romantische idee van een rustige, wijze oude man die op zijn zoldertje het juiste antwoord op een probleem probeert te vinden. Wetenschappers azen op roem en erkenning en werken zich vaak een slag in de rondte om de concurrenten voor te zijn en voor te blijven. De samenleving, de politiek en het bedrijfsleven hebben vaak snel het juiste antwoord nodig op gigantische problemen, waarna van een leger aan wetenschappers wordt verwacht binnen no-time met een simpele en goedkope oplossing te komen.
Ook Wouter Halfwerk is een wetenschapper die zich staande moet houden in dit harde milieu van concurrentie en prestatie. Halfwerk doet onderzoek naar vogelgeluiden. Hij bestudeert de frequentie van deze vogelgeluiden en de relatie hiervan met de sterkte van omgevingsgeluiden. Hoe hij hier mee omgaat? Wij zijn het hem zelf gaan vragen in zijn kantoor te Leiden. Halfwerk heeft ons een klein kijkje gegeven in zijn leven als onderzoeker: welke beslissingen en risico’s hij neemt om tot nieuwe kennis te komen.
Wouter Halfwerk heeft zowel biologie als filosofie gestudeerd in Nijmegen, heeft zijn studie voltooid in Utrecht en is bij Universiteit Leiden komen werken omdat daar een onderzoek liep dat hem aansprak, het is tevens zijn promotieonderzoek.
Dit promotieonderzoek is een onderzoek naar de akoestische communicatie tussen vogels. Er is namelijk een ongelofelijke variëteit aan zang bij vogels, die men probeert te verklaren met een evolutionistisch raamwerk. De selectiedruk (survival of the fittest) die zorgt voor adaptatie aan de omgeving. In dit onderzoek wordt gekeken naar selectiedruk die veroorzaakt wordt door factoren als lawaai. Als voorbeeld geeft Halfwerk de enorme herrie die insecten in het oerwoud maken op bepaalde frequenties, met het gevolg dat de vogels hier bovenuit moeten komen om elkaar te bereiken.
De begeleider van Halfwerk, Hans Slabbekoorn, kwam met het idee om de invloed van lawaai op vogelzang in stedelijke gebieden en langs snelwegen te onderzoeken. Specifieker: de invloed van verkeerslawaai op de frequentie van de zang van koolmezen.
Wouter Halfwerk heeft zowel biologie als filosofie gestudeerd in Nijmegen, heeft zijn studie voltooid in Utrecht en is bij Universiteit Leiden komen werken omdat daar een onderzoek liep dat hem aansprak, het is tevens zijn promotieonderzoek.
Dit promotieonderzoek is een onderzoek naar de akoestische communicatie tussen vogels. Er is namelijk een ongelofelijke variëteit aan zang bij vogels, die men probeert te verklaren met een evolutionistisch raamwerk. De selectiedruk (survival of the fittest) die zorgt voor adaptatie aan de omgeving. In dit onderzoek wordt gekeken naar selectiedruk die veroorzaakt wordt door factoren als lawaai. Als voorbeeld geeft Halfwerk de enorme herrie die insecten in het oerwoud maken op bepaalde frequenties, met het gevolg dat de vogels hier bovenuit moeten komen om elkaar te bereiken.
De begeleider van Halfwerk, Hans Slabbekoorn, kwam met het idee om de invloed van lawaai op vogelzang in stedelijke gebieden en langs snelwegen te onderzoeken. Specifieker: de invloed van verkeerslawaai op de frequentie van de zang van koolmezen.
Er was al een waarneming: koolmezen passen hun zang aan naarmate de omgevingsgeluiden sterker worden. Maar wat was de oorzaak hiervan? Kwam dit ook echt door het lawaai en hoe pasten ze precies hun zang aan (luider, hoger of misschien gevarieerder)? De eerste hypothese: als er meer lawaai komt, wordt de zang van de vogels hoger. Deze hypothese bleek juist te zijn. De volgende vraag: is er een direct oorzakelijk verband tussen de zang en het lawaai? Er konden natuurlijk ook andere factoren meespelen, deze dienden dan ook tijdens de experimenten uitgesloten te worden. Tijdens deze experimenten werden de koolmezen aan kunstmatig verkeerslawaai blootgesteld. De conclusie was dat de koolmezen de bandbreedte van het lawaai, alle frequenties van het lawaai, ontweken door lager of hoger dan de lawaaifrequentie te zingen.
Het onderzoek van Halfwerk valt onder de term fundamenteel onderzoek, dat wil zeggen dat het wordt uitgevoerd in de naam van de wetenschap en niet uit een directe maatschappelijke behoefte. Natuurlijk zal er naar mate er meer onderzoek naar gedaan wordt een toepassing in worden gevonden. Er is bijvoorbeeld al interesse getoond door de natuurbescherming, aangezien verkeerslawaai een nadelig effect zou kunnen hebben op de voortplanting, iets wat ook onderzocht gaat worden. Het onderzoek moet mensen aanspreken, en leuk aangekleed zijn voor publiciteit, meer niet.
Omdat het fundamentele wetenschap is, heeft Halfwerk veel minder concurrentie dan bij onderzoek met een hoge maatschappelijke prioriteit, waar dan ook veel aanzien te vergaren valt. Aan de hand van een voorbeeld legt Halfwerk uit wat dit verschil precies inhoudt.
Bedrijven doen mee aan genenonderzoek en houden hun resultaten strikt geheim. Dit soort onderzoek dient niet het algemeen belang en ook niet dat van de wetenschap maar louter financiële doeleinden. Ook wetenschappers zelf zullen hun gegevens veel minder snel uitwisselen uit angst dat anderen deze ideeën oppikken en hun eigen publicatie te laat komt. Deze problemen spelen op veel minder grote schaal in de fundamentele wetenschap: resultaten worden gedeeld en er wordt veel en intensief samengewerkt. Al blijft er altijd een gezond gehalte aan wantrouwen ter bescherming van eigen werk.
Halfwerk heeft voor onderzoeken ook vaak samengewerkt met andere universiteiten en andere onderzoekers. Zo heeft Halfwerk in Equador onderzoek gedaan naar vogelgeluiden. Hij onderzocht toen kolibries (dat was het plan althans). Een typisch voorbeeld van tegenslag tijdens het onderzoek: de vogels zongen niet. Alles leek voor niets maar het toeval wilde dat studenten van Cambridge University winterkoninkjes aan het bestuderen waren en hier kon Halfwerk meewerken. Ze kwamen tot een merkwaardige ontdekking: vogels die van dezelfde soort leken te zijn, hadden op bepaalde punten een afwijkende zang. Het bleek uiteindelijk dat het niet één soort was maar dat het om twee verschillende soorten ging. Die twee soorten willen hybridisatie, het vermengen van verschillende soorten, voorkomen. Hoe dichter de vogels bij elkaar komen, hoe groter het verschil tussen de ‘twee gezangen’ wordt. Dit kwam doordat die vogels wilden voorkomen dat de vrouwtjes met een mannetje van de andere soort zouden paren.
Ze kwamen niet alleen tot deze ontdekking door het doen van veel onderzoek, maar ook doordat ze plotseling een verband legden dat ze nog niet eerder gelegd hadden. Dit soort momenten worden ‘Eureka-momenten’ genoemd. In het genoemde onderzoek speelde zo’n moment een belangrijke rol. Plotseling realiseerde Halfwerk zich dat die vogels misschien helemaal niet van dezelfde soort waren. Na een bloedtest bleek dit inderdaad het geval te zijn en na dat ‘Eureka-moment’ kon er een belangrijke stap worden gemaakt in hun onderzoek.
Omdat het fundamentele wetenschap is, heeft Halfwerk veel minder concurrentie dan bij onderzoek met een hoge maatschappelijke prioriteit, waar dan ook veel aanzien te vergaren valt. Aan de hand van een voorbeeld legt Halfwerk uit wat dit verschil precies inhoudt.
Bedrijven doen mee aan genenonderzoek en houden hun resultaten strikt geheim. Dit soort onderzoek dient niet het algemeen belang en ook niet dat van de wetenschap maar louter financiële doeleinden. Ook wetenschappers zelf zullen hun gegevens veel minder snel uitwisselen uit angst dat anderen deze ideeën oppikken en hun eigen publicatie te laat komt. Deze problemen spelen op veel minder grote schaal in de fundamentele wetenschap: resultaten worden gedeeld en er wordt veel en intensief samengewerkt. Al blijft er altijd een gezond gehalte aan wantrouwen ter bescherming van eigen werk.
Halfwerk heeft voor onderzoeken ook vaak samengewerkt met andere universiteiten en andere onderzoekers. Zo heeft Halfwerk in Equador onderzoek gedaan naar vogelgeluiden. Hij onderzocht toen kolibries (dat was het plan althans). Een typisch voorbeeld van tegenslag tijdens het onderzoek: de vogels zongen niet. Alles leek voor niets maar het toeval wilde dat studenten van Cambridge University winterkoninkjes aan het bestuderen waren en hier kon Halfwerk meewerken. Ze kwamen tot een merkwaardige ontdekking: vogels die van dezelfde soort leken te zijn, hadden op bepaalde punten een afwijkende zang. Het bleek uiteindelijk dat het niet één soort was maar dat het om twee verschillende soorten ging. Die twee soorten willen hybridisatie, het vermengen van verschillende soorten, voorkomen. Hoe dichter de vogels bij elkaar komen, hoe groter het verschil tussen de ‘twee gezangen’ wordt. Dit kwam doordat die vogels wilden voorkomen dat de vrouwtjes met een mannetje van de andere soort zouden paren.
Ze kwamen niet alleen tot deze ontdekking door het doen van veel onderzoek, maar ook doordat ze plotseling een verband legden dat ze nog niet eerder gelegd hadden. Dit soort momenten worden ‘Eureka-momenten’ genoemd. In het genoemde onderzoek speelde zo’n moment een belangrijke rol. Plotseling realiseerde Halfwerk zich dat die vogels misschien helemaal niet van dezelfde soort waren. Na een bloedtest bleek dit inderdaad het geval te zijn en na dat ‘Eureka-moment’ kon er een belangrijke stap worden gemaakt in hun onderzoek.
Vroeger duurde onderzoeken als Halfwerks promotieonderzoek tussen de vijf en de tien jaar. Tegenwoordig is het opgedeeld in deelonderzoeken die elk, na voltooiing, direct naar een tijdschrift worden gestuurd. Na een aantal deelonderzoeken is alles makkelijk samen te vatten tot een promotieonderzoek. Halfwerk moet wel toegeven dat hier ook nadelen aan verbonden zijn. Er is minder tijd om alles goed uit te zoeken en sommige data uit een deelonderzoek zijn tegen die tijd al lang achterhaald. Maar deze problemen hebben te maken met concurrentiedruk, want iedereen moet zo snel mogelijk publiceren.
‘Onderzoek doen’ is een combinatie van verschillende factoren. Je moet constant keuzes maken. Wat wil ik onderzoeken? Hoe ga ik dit onderzoeken? Moet ik deze gegevens ook in mijn onderzoek betrekken? Daarnaast speelt de factor ‘toeval’ een uitermate grote rol. Een heel onderzoek kan mislopen doordat vogels simpelweg niet zingen en dan kom je daarna ‘bij toeval’ een andere groep wetenschappers tegen, zodat je toch nog aan een onderzoek kan meedoen. Alle stappen in het onderzoeksproces zijn zo een combinatie tussen ‘het weten hoe je wetenschappelijk onderzoek doet’, het maken van de goede keuzes en een flinke dosis toeval (geluk).
Wouter Halfwerk had in geen van zijn onderzoeken de uitkomsten die hij verwachtte te vinden, dit is één van de mooie dingen van de wetenschap. Hij doet als wetenschapper onderzoek in slechts een klein gebied en dat wil hij helemaal uitpluizen. Zo draagt hij zijn steentje bij aan de uitbreiding van de kennis van de mensheid. In zijn onderzoeksproces gaat echter niet alles zo van a naar b. Er zijn vele obstakels die hij moet trotseren en dat is natuurlijk ook de charme van de wetenschap, want als we alles van tevoren al konden weten, dan hadden we geen wetenschap nodig.
Wouter Halfwerk had in geen van zijn onderzoeken de uitkomsten die hij verwachtte te vinden, dit is één van de mooie dingen van de wetenschap. Hij doet als wetenschapper onderzoek in slechts een klein gebied en dat wil hij helemaal uitpluizen. Zo draagt hij zijn steentje bij aan de uitbreiding van de kennis van de mensheid. In zijn onderzoeksproces gaat echter niet alles zo van a naar b. Er zijn vele obstakels die hij moet trotseren en dat is natuurlijk ook de charme van de wetenschap, want als we alles van tevoren al konden weten, dan hadden we geen wetenschap nodig.