Een beetje een jetlag heeft hij wel. Max Welling is net terug van NeurIPS in San Diego als we hem spreken, de jaarlijkse hoogmis voor onderzoekers, ingenieurs, bedrijven en startups die zich bezighouden met neurale netwerken en machine learning.
Het event begon in 1987 als bescheiden bijeenkomst in een hotel in Colorado – toen, op een select groepje academici na, niemand nog van het vakgebied had gehoord – en is inmiddels uitgegroeid tot een van de belangrijkste conferenties wereldwijd op het gebied van machine learning en AI (kunstmatige intelligentie).
Welling opereert in de voorhoede van die beweging. Hij is hoogleraar machine learning aan de Universiteit van Amsterdam én medeoprichter en cto van CuspAI. Zijn startup combineert AI en chemie in een moleculaire zoekmachine die speurt naar nieuwe materialen voor duurzame toepassingen, waarover straks meer.
De Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW), die de crème de la crème van de academische wereld bij elkaar brengt, prijst zijn bijdrage aan de Europese ontwikkeling van AI en de brug die hij slaat tussen wetenschap, politiek en bedrijfsleven. Welling werd dit jaar opgenomen in het genootschap – als ‘bijzonder waardevolle schakel’ in het toekomstbestendig en autonoom maken van Europa.
Al vind hij zulke loftuitingen maar ongemakkelijk. ‘Je mag het zo opschrijven, maar ik zou zoiets nooit over mezelf zeggen.’
Meest uitdagende Europese AI-startup
CuspAI zag in april 2024 het levenslicht. Welling richtte het bedrijf op met de Britse chemicus en quantumspecialist Chad Edwards. Hoewel nog geen twee jaar oud, heeft CuspAI al twee royale investeringsrondes op zijn naam. Bij de start verzekerde het bedrijf zich van 30 miljoen dollar, ingelegd door vc’s als Hoxton Ventures, Lightspeed en Basis Set en angel-investeerders, waaronder medewerkers van Google Deepmind.
Afgelopen september kwam daar nog eens 100 miljoen dollar bovenop in een ronde geleid door het Amerikaanse fonds New Enterprise Associates en het Singaporese staatsfonds Temasek. Ook techgiganten als Nvidia, Samsung, Hyundai, Prosus en grote namen als Jeff Dean (Google’s chief scientist), Zoubin Ghahramani (vicepresident onderzoek Google Deepmind), Thomas Wolf (medeoprichter en chief science officer Hugging Face) en Durk Kingma (medeoprichter OpenAI) stapten in.
Een maand later riep Sifted het bedrijf uit tot meest veelbelovende Europese AI-startup van het jaar.
Lees ook: Deze Amsterdamse startup speurt met AI naar materialen die CO2 opslaan
Een jaar waarin CuspAI de mijlpalen aan elkaar reeg dus. En toch noemt Welling iets anders als we hem naar zijn moment van 2025 vragen. ‘Voor mij is het allerbelangrijkste dat AI for science dit jaar op de kaart is gezet.’
Hij somt op: ‘Na onze investeringsronde, wat al een heel mooie was, is Periodic Labs uit stealth mode gekomen met een seedfinanciering van 300 miljoen dollar. Twee weken later kondigde Lila een series B-ronde van 350 miljoen dollar aan. Een maand later schoot Prometheus Project, het nieuwe bedrijf van Jeff Bezos, daaroverheen met 6,2 miljard dollar aan funding.’
Laat dat bedrag even op je inwerken, zegt hij. ‘6,2 miljard dollar! Dat is, denk ik, de grootste investering in een startup in een seedronde ooit.’
The next frontier in AI
Gemene deler: alle vier de bedrijven, CuspAI inbegrepen, gebruiken geavanceerde kunstmatige intelligentie om wetenschappelijk onderzoek te versnellen – in het bijzonder materiaalonderzoek.
Traditioneel scheikundig onderzoek duurt lang en is vreselijk arbeidsintensief. Er moeten literatuuronderzoeken worden gedaan, onderzoeksvoorstellen geschreven, experimenten uitgevoerd en resultaten geanalyseerd, waarop vervolgens moet worden bijgestuurd. Voor je het weet, ben je een jaar of tien verder. Terwijl de supercomputer van CuspAI in zes maanden nieuwe ‘materiaalideeën’ kan identificeren, zegt Welling, met een succesrate van 90 procent.
Na de doorbraak van large language models (LLM), de taalmodellen waarop populaire apps als ChatGPT en Claude draaien, is dit the next frontier, vermoedt hij. ‘Iedereen is op zoek naar de volgende toepassing voor kunstmatige intelligentie. Met als gevolg dat dit vakgebied, dat twee jaar geleden nog in de kinderschoenen stond, is geëxplodeerd.’
Innovatie van Nederlandse bodem
Met goede reden. Materiaalgebruik staat aan de basis van alles wat we doen, en het afgelopen jaar is pijnlijk duidelijk geworden hoezeer we voor kritieke grondstoffen afhankelijk zijn van China. En ook: dat het land niet aarzelt om die troefkaart uit te spelen.
‘En wat dacht je van chips?’ zegt Welling. ‘Amerika knijpt de export van AI-chips al sinds begin dit jaar af.’ China deed dit najaar hetzelfde met de (zij het minder geavanceerde) chips van Nexperia, uit woede over de ingreep van demissionair minister Vincent Karremans van Economische Zaken.
Lees ook: De Nexperia-rel is meer dan een diplomatiek incident, het is een reality check voor Nederland
AI for science kan Europa helpen om zelfredzamer te worden. CuspAI is een van de voorlopers binnen dit domein – en het is natuurlijk waanzinnig dat die innovatie deels op Nederlandse bodem ontstaat. Het hoofdkantoor staat in Cambridge, maar een belangrijk deel van de operatie bevindt zich in Amsterdam.
‘We moeten hier het spel leren spelen dat ze in Silicon Valley al lang spelen’, zei hij daarover eerder tegen De Telegraaf. ‘Vechten om talent, goed betalen en grote investeringen durven binnenhalen. Anders worden we opgegeten. Wij laten zien dat het ook hier kan.’
Volgens Welling, die AI de ‘motor van de toekomstige economie’ noemt, is dat pure noodzaak. ‘Ik voel de verantwoordelijkheid om Europa op de kaart te houden. Als hoogleraar, als ondernemer. Die urgentie lijkt in Nederland alleen niet zo te worden gevoeld. Omdat mensen bang zijn voor kunstmatige intelligentie of economische vooruitgang niet meer zo belangrijk vinden, misschien. Ik vraag me af of iedereen goed begrijpt dat die economische bedrijvigheid betaalt voor de welvaart die we hier hebben. Dat we zonder een arm land worden, waar veel voorzieningen wegvallen.’
Geen nieuwe ChatGPT, maar technologische niches
Dat was begin deze maand ook de boodschap van kabinetsadviseur Peter Wennink, die waarschuwt dat Nederland hard op weg is daarnaar af te glijden. Om het toekomstige verdienvermogen van ons land veilig te stellen, moet volgens de voormalig ASML-topman nú worden ingegrepen en de komende tien jaar minstens 150 miljard euro in technologie, innovatie en hoogproductieve sectoren worden gepompt.
Specifieker: in vier strategische domeinen waarin Nederland ‘historisch sterk is of strategisch relevant kan worden’. AI is een van die domeinen. Wennink volgt dezelfde lijn als Invest-NL in een kort daarvoor gepresenteerd advies. Probeer niet de nieuwe ChatGPT te bouwen, maar focus op technologische niches waarin Nederland wereldwijd kan excelleren.
Lees ook: ‘Fat, dumb and happy’ Nederland kán nog vooroplopen, blijkt uit Wenninks masterplan
Welling is een van de experts die werd geconsulteerd. Hij schreef ook mee aan het in diezelfde week verschenen Nationaal AI Deltaplan, een initiatief van Cradle-oprichter Jelle Prins en AI-onderzoeker Michiel Bakker. Ook daarin wordt onderstreept dat Nederland een eigen AI-industriebeleid moet ontwikkelen.
Overschaduwd of opgegeten
Het kan, zegt Welling. ‘Het voornaamste probleem is een gebrek aan geld. We zijn goed in het zetten van de eerste stappen. Maar vervolgens duurt het nooit lang voor er een Amerikaanse startup opstaat die iets soortgelijks doet en tien keer zoveel geld ophaalt. Waardoor het Europese initiatief wordt overschaduwd en uiteindelijk opgegeten. Of zich gedwongen ziet om ook naar Amerika te gaan. In beide gevallen verdwijnt de innovatie uit Europa.’
Neem fotonica of quantum computing, zegt hij. Twee domeinen waarin Nederland nu nog vooroploopt – maar om bedrijven te ontwikkelen die kunnen doorschalen en uitgroeien tot spelers van wereldniveau, dát is moeilijk. Ook Wennink definieert dit als sleuteltechnologieën; voor de industriële productie van fotonische chips is volgens het rapport ruim 1,9 miljard euro nodig, en voor een volwaardige quantumindustrie 9,4 miljard euro.
‘Er zijn allerlei creatieve manieren te bedenken om kapitaal vrij te maken, waarmee we zulke bedrijven en innovaties in Nederland kunnen houden’, zegt Welling. ‘Bijvoorbeeld via constructies waarbij de overheid klant wordt of met een Darpa-achtige organisatie, zoals in de plannen ook wordt voorgesteld.’ Ook EZ-minister Karremans suggereerde zo’n innovatieprogramma naar Amerikaans voorbeeld, waarin teams van onderzoekers en bedrijven werken aan het realiseren van technologische doorbraken.
Lees ook: Een Nederlands Darpa moet innovatie aanjagen – wat kreeg het instituut in de VS voor elkaar?
Revolutie in biochemie
CuspAI is niet Wellings eerste bedrijf. Hij is ook medeoprichter van Scyfer, een spin-off van de Universiteit van Amsterdam in deep learning. De startup werd in 2017 ingelijfd door Qualcomm. Welling ging mee als vicepresident technologies en stapte vier jaar later over naar Microsoft, om mee te bouwen aan het AI4Science-lab van de Amerikaanse techgigant in onze hoofdstad.
‘Toen al zag ik dat technieken die we in mijn machine learning-lab aan de universiteit hadden ontwikkeld, werden ingezet om moleculen versneld te simuleren’, blikt hij terug. ‘Google Deepmind boekte vijf jaar geleden de eerste grote successen met Alphafold, met het vouwen en voorspellen van de structuur van eiwitten. Dat heeft een revolutie veroorzaakt in de biochemie. Ik heb een fysische achtergrond, misschien moet ik hier ook aan gaan werken, dacht ik toen. In plaats van dat alleen anderen het doen.’
Al is het werk van CuspAI een ‘beetje anders’. Dat heeft vooral te maken met het type materialen waar de supercomputer van de startup op kauwt: geen eiwitten voor nieuwe medicijnen, maar moleculen voor industriële toepassingen.
Idealistische missie
Zover is het nog niet. Het team van CuspAI ontwierp vijf potentieel kansrijke structuren – metal organic frameworks (MOF’s) in jargon – die deze zomer door een Britse partner zijn gemaakt, en vervolgens door een partner in Los Angeles getest. ‘Ze waren vrij goed, maar nog niet goed genoeg om in een machine te stoppen’, zegt Welling. Inmiddels werkt de supercomputer van CuspAI aan nieuwe ‘recepten’. ‘Het is altijd leuk als het in één keer goed is. Maar dat hadden we niet verwacht.’
CuspAI trapte ruim anderhalf jaar geleden af met de zoektocht naar een materiaal dat CO2 goedkoper en effectiever zou kunnen binden (zie kader, red.). ‘Onze eerste taak is om te stoppen met fossiele brandstoffen’, zegt Welling. ‘Maar zelfs als we in 2050 klimaatneutraal zijn en niets meer uitstoten, zullen we nog vijftig tot honderd jaar CO2 uit de atmosfeer en oceanen moeten halen. Per jaar gaat dat om de helft van wat we nu uitstoten: 20 gigaton, qua gewicht ongeveer gelijk aan het Meer van Genève.’
Lees ook: Hoe bouw je Europese kampioenen? CuspAI en LeydenJar gaan voorop (en leggen het uit)
Maar de toepassingen zijn breder dan carbon capture alleen. Denk aan materialen die batterijen kunnen verbeteren, katalysatoren voor duurzamere vliegtuigbrandstoffen (sustainable aviation fuel of SAF), toepassingen voor chips of kernfusie. Met dit soort opdrachten, het commerciële werk zogezegd, wordt het geld verdiend.
Zo werkt CuspAI met het Finse chemiebedrijf Kemira aan moleculen die PFAS en andere stoffen uit verontreinigd water kunnen halen en sleutelt de startup met het Zuid-Koreaanse Hyundai, tevens investeerder in het bedrijf, aan materialen voor de volgende generatie elektrische auto’s.
Dual use-karakter
Is duurzaamheid ook bij commerciële contracten de leidraad? ‘Ons werk mag in elk geval nooit een negatieve impact hebben’, zegt Welling. ‘Om die reden hebben we ook weleens opdrachten geweigerd, die te maken hadden met de fossiele industrie. Maar dat zijn best complexe discussies. Neem het verbeteren van de zogeheten enhanced oil extraction, met afgevangen CO2 die in de grond wordt gepompt. Op zichzelf is dat prima, alleen wordt de methode gebruikt om de resterende olie in velden boven te krijgen. Werk je daaraan mee of niet? Daarover gaan de discussies die we intern voeren.’
Elke krachtige technologie heeft een dual use-karakter, vervolgt hij. ‘Met artificiële intelligentie kom je in precies dezelfde discussie terecht. We kunnen met AI nieuwe medicijnen ontwikkelen, educatie verbeteren en voor meer mensen toegankelijk maken, de omslag naar duurzame energie versnellen. Maar er zijn ook veel dreigingen. Het meest zorgwekkend vind ik de betrouwbaarheid van online informatie, door de enorme hoeveelheid door AI gemaakte zooi en fake berichten die circuleren. Foto’s en video’s die nu al bijna niet meer van echt te onderscheiden zijn. Ik ben bang dat dit grote invloed gaat hebben op bijvoorbeeld de politieke mening en het stemgedrag van mensen. En dat is nog maar één aspect. Ook door surveillance en misbruik van data kunnen mensen onder druk worden gezet.’
Ingegraven in eigen gelijk
Beide dingen zijn waar – de kansen en de gevaren – maar dat ‘genuanceerde gesprek’ mist hij in het publieke debat. ‘Het wordt al snel polariserend. In de kritiek die er op het AI-Deltaplan kwam, bijvoorbeeld.’
De kern: de initiatiefnemers zouden vooral opkomen voor het bedrijfsbelang en geen oog hebben voor de maatschappij. En minister Karremans zou zich voor het ‘karretje van de AI-industrie hebben laten spannen’. Welling: ‘Voor je het weet, ontstaan er twee kampen die zich ingraven en over en weer gaan moddergooien. Zo komen we niet verder.’
Lees ook: Nederland kan met AI-industriebeleid zijn achterstand nog inhalen
De kritiek is volgens hem ook niet terecht. ‘Het plan voorziet juist in de oprichting van een nationaal instituut om de negatieve effecten op de maatschappij te monitoren. Het punt is natuurlijk dat we een balans moeten gaan vinden. We moeten er via wetgeving voor zorgen dat de dingen die een negatieve impact op de maatschappij hebben, zoveel mogelijk worden voorkomen. En de goede dingen moeten we zoveel mogelijk ruimte geven.’
