Professori Tarja Knuuttilan johtama tutkimusryhmä selvittää Wienin yliopistossa, millaisia eri muotoja elämällä voisi olla.

Elämä maapallolla tunnetaan melko hyvin. Miljoonien lajien joukkoon kuuluvat nykyään esiintyvät elämänmuodot sekä sukupuuttoon kuolleiden lajien kirjo. Mutta biologia voi olla yksin riittämätön lähestymistapa. Hiili ja happi eivät ehkä riitä selittämään mahdollisten elämänmuotojen rikkautta.
Wienin yliopiston tieteenfilosofian professori Tarja Knuuttila johtaa kansainvälistä ryhmää, jonka tavoitteena on selvittää ”mahdollisen elämän” ennakkoehtoja ja olemisen tapoja. Toistaiseksi on elämäntieteissä keskitytty jo toteutuneisiin elämänmuotoihin ja pääosin maapallolla.
Elämää voi kuitenkin esiintyä muualla aurinkokunnassa tai eksoplaneetoilla, ja sitä voidaan lähiaikoina jopa luoda keinotekoisesti. Knuuttila ryhmineen tarkastelee juuri näitä modaliteetteja eli mahdollisuuksia ja välttämättömyyksiä elämän esiintymisestä nykytietoa laajemmasta näkökulmasta.
– Miten biologiaa voidaan laajentaa faktuaalisesti toteutuneen evoluution tuolle puolen? Knuuttila kysyy.
– Ja minkälaista filosofista merkitystä on huomion kiinnittämisellä myös mahdolliseen elämään?

Monitieteinen ura

Tarja Knuuttilan tutkimusryhmä sai alkunsa Euroopan tutkimusneuvoston (ERC) myöntämästä rahoituksesta vuosille 2019–2023. Helsingin yliopistossa 2005 väitellyt ja Suomen Akatemian projekteissa toiminut Knuuttila oli sitä ennen toiminut professorina Yhdysvalloissa, mistä hän halusi takaisin Eurooppaan poliittisen ilmapiirin muututtua 2016.
Knuuttila haki professuuria Suomesta ja Ruotsista – sekä kollegansa vinkistä Wienin yliopistosta, jonne hyväksyntä yllätti Knuuttilan täysin. Kun hän samaan aikaan sai ERC-tutkimusrahoituksen, oli luontevaa siirtyä Wieniin tieteenfilosofian professoriksi ”eläkevirkaan”, kuten Knuuttila sanoo.
Knuuttila on toiminut tieteen tutkimuksen alan kansainvälisen lehden päätoimittajana ja väitellyt aikoinaan professorien Matti Sintonen ja Ilkka Niiniluoto ohjauksessa. Ennen filosofin uraansa Knuuttila työskenteli kirjanpitäjänä ja tilintarkastajana Kauppakorkeakoulusta valmistuneena maisterina. Hän opiskeli filosofiaa vapaa-ajallaan.
– Filosofia vei minut kokonaan mukanaan. Tein teoreettisen filosofian väitöskirjani professori Reijo Miettisen monitieteisessä tieteentutkimuksen ryhmässä Toiminnan teorian ja kehittävän työntutkimuksen yksikössä tieteellisistä mallintamisesta käytännönläheisestä näkökulmasta.
Miettisen ryhmässä oli myös sosiologi, psykologeja, tietojenkäsittelijä, kasvatustieteilijöitä, historioitsijoita ja filosofeja. Monitieteinen ja kansainvälinen on myös Knuuttilan oma nykyinen tutkimushanke.
– Fyysikko ja tieteenfilosofi Andrea Loettgers on pitkäaikainen tutkijakumppanini, johon tutustuin Yhdysvaltain-vuosinani. Natalia Carrillo-Escalera väitteli Meksikon kansallisessa autonomisessa yliopistossa (UNAM) 2019 neurotieteen filosofiasta. Hänellä on myös vahva tausta matematiikassa. Palkkasin hänet post doc -tutkijaksi.
Rami Koskinen puolestaan on tutkinut vaihtoehtoisia geneettisiä systeemejä Knuuttilan johtamassa synteettisen biologian filosofiaa käsittelevässä projektissa.
– Houkuttelin hänet tekemään väitöskirjansa Wienin yliopistossa.
Lisäksi Knuuttilan ryhmään kuuluvat jatko-opiskelijat fyysikko Moritz Kriegleder ja data-analysoija Maximilian Noichl, joille Knuuttila on tarjonnut tohtoriopiskelijan paikkaa Possible Life -projektissaan.

Elämän mahdollisuuksista

Mahdollinen elämä -tutkimushanke kartoittaa aihepiiriään useasta eri suunnasta. Ensinnäkin ryhmä tarkastelee maapallolla jatkuvan evoluution tulevaisuutta eli biosfäärissämme mahdollisia elämänmuotoja. Toisaalta synteettinen biologia tutkii laboratorioissa tuotettuja elämänmuotoja, jotka eivät välttämättä palaudu muun luonnon tavoin DNA:n ja RNA:n geneettiseen aakkostoon.
Maapallon ulkopuolisten eksoplaneettojen löytäminen on antanut myös syvällistä tieteellistä katetta tutkia mahdollista maapallon ulkopuolista elämää. Kyse on myös tulevaisuudessa mahdollisten elämänmuotojen ennakoinnista. Knuuttila painottaa, että ryhmä ei kirjoita tieteiskirjallisuutta, vaan tutkimus perustuu yhteistyöhön useiden kansainvälisten biolaboratorioiden kanssa.
Yksi keskeisimmistä kysymyksistä kuuluu: ”Miten tieteenfilosofiaa voisi uudistaa, jos elämän kehityksen mahdollisuudet, välttämättömyydet ja sattumanvaraisuudet tulisivat huomioitua?” Ryhmä tekee siis tieteenfilosofiaa luonnollisuuden rajojen sijasta mahdollisuuksien rajoissa.

Mahdollisen elämän tutkimus voi auttaa myös ymmärtämään paremmin planeettamme nykyisiä ja sukupuuttoon kuolleita lajeja ja elämänmuotoja, Knuuttila kertoo. Tutkimusryhmässä pohditaan myös sitä, miten synteettisen biologian kaltainen insinööritiede voi auttaa ymmärtämään elämän lainalaisuuksia kehittämällä uusia biologisia materiaaleja, lääkkeitä ja bioteknologioita.
Metafyysiselle tasolle ryhmän filosofit pääsevät yhdistäessään tutkimuksensa ”naturalistiseen tieteenfilosofiaan” eli ottamalla todennetut luonnontieteelliset tulokset vakavasti. Mahdollisuuksien filosofia on siis kaikkea muuta kuin nojatuolifilosofiaa.
Syvällisyyksiä ei silti kartella. Tutkimus voi valottaa, mikä on nykyisen biologisen elämän paikka ja merkitys maailmankaikkeudessa.
Uusi teknologia mahdollistaa biologisia kokeiluja, joiden tietoteoreettista merkitystä Knuuttila kollegoineen tutkii. Avaruuteen suuntautuva astrobiologia tutkiikin elämän perusedellytyksiä, mitä ne ovat ja miten moninaisissa muodoissa elämä voi toteutua millaisissakin olosuhteissa.
Filosofisesti keskeistä on juuri uudenlaisten ja oletettujen elämänmuotojen ymmärtäminen. Se auttaisi paitsi ihmisten elämää maapallolla, myös toisi ennakkotietoa vielä näkemättömästä.

Filosofian ja tieteen yhteys

Erityisen uutta Knuuttilan tutkimusryhmän työskentelyssä on yhdistää eri aloilla tehtävä tutkimus liittämällä tieteenfilosofia kiinteästi luonnontieteiden käytäntöihin. Hanke pyrkii näin liittämään ”mahdollisen elämän” nyt tunnetun elämän tutkimukseen, ja yhdistelmällä voi tieteenfilosofin silmin nähdä jopa maailmankuvaa muuttavia vaikutuksia.
Tähän filosofiseen kategoriaan päästään kysymällä, mitä ”elämä” ylipäänsä tarkoittaa. Voiko laboratoriossa luotuja organismeja tai tekoälyä pitää elämänä? Knuuttilan hankkeessa pyritään tarjoamaan käsitteellisiä eli tieteenfilosofisia välineitä mahdollisuuksien ymmärtämiseen tieteellisissä käytännöissä.
– Elämälle on valtava määrä teorioita ja määritelmiä. Tästä syystä monet tieteenfilosofit ja biologit ovat ehdottaneet elämän käsitteen määrittelystä luopumista. Mutta nämä yritykset määritellä elämä asettautuvat uuteen valoon, jos elämää tarkastellaankin sen mahdollisuuksien näkökulmasta, Knuuttila sanoo.
– Jo elämän käsitteen eri tulkinnat osoittavat, että synteettinen biologia ja avaruudesta elämää etsivä astrobiologia tarvitsevat filosofista analyysia oman toimintansa tueksi. Toisaalta laboratorioissa ja astronomiassa tehty tutkimus ohjaa meitä pohtimaan, mitä voidaan järkevästi pitää potentiaalisina elämänmuotoina.
Jo nyt voidaan laboratorioissa luoda eliöitä, ja erityisesti niiden osia, joita evoluutiossa ei kenties koskaan olisi ilman ihmisen väliintuloa esiintynyt. Elämää tarkastellessa filosofisesti pitää ottaa huomioon myös kaikki kuviteltavissa olevat mutta rationaaliset oletukset uusista tai tuntemattomista elämänmuodoista.

Miten käsitteellistää mahdollinen?

Tarja Knuuttilan tohtorikoulutettava Rami Koskinen tiivistää, että ”mahdollisella biologialla” tarkoitetaan sellaisia kartoittamattomia biologisia organismeja ja prosesseja, joista meillä ei ole esimerkkejä, mutta jollaisia voisi periaatteessa esiintyä.
– Tai olisi voinut kehittyä, jos asiat olisivat menneet evoluution historiassa toisin, Koskinen tarkentaa.
Koskinen tutkii väitöstutkimuksessaan synteettistä biologiaa juuri tästä mahdollisen biologian näkökulmasta.
– Synteettisen biologian tieteen ja insinööritieteen [science / engineering] liitto antaa meille ennen näkemättömän konkreettisen kyvyn suunnitella ja rakentaa uudenlaisia biologisia systeemejä.
Tarja Knuuttilan projekti tutkiikin, miten tätä tieteellistä kehitystä voisi hyödyntää filosofisiin tarkoitusperiin. On filosofisesti pulmallista, miten elämän vaihtoehtoiset toteutumistavat voitaisiin käsitteellistää ja siten ymmärtää.
– Mikä on tuollaisten väitteiden totuusarvo, miten niitä tulisi arvioida ja ymmärtää, Rami Koskinen kysyykin.
– Perinteinen tarina tieteestä on usein edennyt hypoteesien testauksesta yhä tarkempaan kuvaan siitä, miten asiat maailmassa ovat ja toimivat. Mutta toinen suunta on myös mahdollinen: otetaan lähtökohdaksi se, mikä jo tunnetaan ja rakennetaan sen pohjalta uusia mahdollisuuksia.