Alapkutatási kiskáté – A MTA elnökének írása.

A töknek csak a termése hasznos, irtsuk tehát
szorgalmasan gyökerét, szárát, levelét!
(Péter Rózsa)

Mi az alapkutatás, és mi a célzott kutatás?

A tudományos kutatásról, fejlesztésről és innovációról szóló törvény (2014. évi LXXVI. törvény) szerint: az alapkutatás olyan felfedező jellegű kísérleti vagy elméleti munka, amelyet elsősorban jelenségek, tapasztalatok és megfigyelések megértéséhez szükséges új ismeretek megszerzésének érdekében folytatnak anélkül, hogy kilátásba helyeznék azok gyakorlati alkalmazását vagy felhasználását.

A jogi definíció mellett sok más azonos vagy legalábbis rokon meghatározás is van: felfedező, a tudós kíváncsisága által motivált, alulról építkező (bottom-up) kutatás. Önmagában kicsit mindegyik félrevezető, de együtt megvilágítják a lényeget.

Egy tudományos kutatásnak két fő motivációja, hajtóereje lehet: vagy a társadalom, gazdasági élet, ipar által felvetett kérdésekre keres választ, vagy olyan kérdést vizsgál, amelyet a tudomány belső logikája diktál. Az előbbit könnyű megérteni: Mekkora a globális felmelegedés? Milyen öntözéses gazdálkodás valósítható meg hazánkban? Hogyan lehet minél több rákbeteget meggyógyítani? Nyilván a végtelenségig sorolhatók ezek a fontos kérdések. Az ilyen kutatásokat nevezzük célzott vagy megrendelés hajtotta (top-down) kutatásnak.

A tudomány belső logikájából fakadó kérdéseket nehezebb jellemezni, és nehezebb példákat is hozni, legalábbis a laikus számára. Néhány nagy kérdést azért fel lehet idézni: ilyen az „Humán Genom Projekt”, az emberi DNS bázissorrendjének meghatározása vagy a gravitációs hullámok mérése. De a kutató nap mint nap találkozik olyan kérdésekkel, amelyeket talán még a szomszéd szobában dolgozó kollégája számára is nehéz volna megfogalmaznia, de amelyekről érzi, hogy megértésük, megválaszolásuk nélkül nem tud továbblépni.

Aki alapkutatással foglalkozik, az tehát szabadon választja meg a témáját, csak a kíváncsiságától hajtva?

Nem szeretem a „kíváncsiság hajtotta kutatás” kifejezést. Itt nem arról a hétköznapi értelemben vett kíváncsiságról van szó, hogy: „Vajon mit csinál a szomszédom?” A tudományban a jól feltett kérdés ugyanolyan értékes lehet, mint a rá adott válasz.

Ha szabad saját területemről, a matematikából hozni példát, Erdős Pál kiváló eredményein túl azzal lett a 20. század egyik legnagyobb hatású matematikusa, hogy szinte megszámlálhatatlan új problémát (matematikai tolvajnyelven „sejtést”) fogalmazott meg, amelyeknek a megoldásán fiatal matematikusok egész generációja nőtt fel, itthon és külföldön egyaránt. Biztosan nem látta előre, hogy ezek az eredmények többek között a számításelmélet alapjává válnak, de azt látta, hogy itt van a matematikának egy tág területe, amit nem ismerünk, nem értünk; lássunk hát neki, értsük meg! Egy méltatója írta, némi panaszos éllel, hogy ezekkel a sejtésekkel Erdős azoknak a hatalmas metatételeknek az egyszerű következményeit közli velünk, amelyek a tudatalattijában élnek.

Röviden: az alapkutatási témák kiválasztásánál a kiváló kutatók tudására és tehetségére kell építeni; csak ezzel lehet ezt a felhalmozott tudást igazán hasznosítani!

A „tudomány szabadsága” kifejezés is félrevezető lehet. A tudós szabadsága nem olyan, mint mondjuk, egy playboy szabadsága. Az alapkutatásnak szabadnak kell lennie a politikai nyomástól és – amennyire lehet – a gazdasági nyomástól is. Ezek helyett a kutatás témáját a tudomány belső logikája és a kutatások világszerte elért legfrissebb eredményei diktálják. Aki rosszul választja meg a témáját, a legkisebb ellenállás irányában haladva érdektelen vagy túl könnyű témát választ, az nem kapja meg a közösségtől az elismerést, nem nyer pályázatot, kikopik a kutatásból. (Nem ez a helye, hogy a „tudományos divatok” és a „megcsontosodott hagyományok” Szküllájáról és Kharübdiszéről beszéljek, bár ez is kapcsolódna a témához.)

Miben különbözik az alap- és célzott kutatás?

Sok mindenben. Kezdem a kutatások eredményével. A felfedező kutatások eredménye nem megjósolható; a legfontosabb eredmények gyakran oldalágként, meglepetésként, néha egyszerű bosszúságként adódnak. A célzott kutatások eredménye sem biztos (ha előre tudnánk az eredményt, nem kellene kutatni), itt azonban a remélt eredmény nagyjából előre látható, amit vagy sikerül elérni, vagy nem.

Az alapkutatások eredményét tudományos cikkek vagy monográfiák formájában publikáljuk. Ettől kezdve ez az eredmény az emberiség közkincse: közös kincsünk Eukleidész Elemeitől az Humán Genom Projekt eredményeiig, Kant filozófiai gondolataitól a 2. világháború történetét feldolgozó számos monográfiáig minden fontos tudományos eredmény.

A célzott kutatásoknál a megrendelő mondja meg, mi történjen az eredménnyel. Ha közérdekű a megrendelés (egy világgazdasági elemzés vagy egy mindenkit érintő klímakutatás), akkor általában ez is közzétehető; de ha a versenyszféra valamelyik résztvevője rendeli meg a kutatást, akkor az eredmények közzététele időben vagy a részletek tekintetében korlátozott lesz.

Egy kutatásnak fontos eleme az is, hogy mennyi ideig tart. Az alapkutatások időskálája nagyon változó. A nagy ötlet jöhet egy perc alatt, de lehet, hogy 100 évet kell rá várni; a matematikában vannak 2000 éves megoldatlan problémák is, amelyek ma is intenzív kutatás tárgyai.

Egy alapkutatási probléma nehézségét nemigen lehet előre megjósolni. A négyszín-tételt eleinte könnyű fejtörőnek gondolták, de bizonyítása több mint 100 évet vett igénybe; sokan még ma sem tekintik teljesen megoldottnak, mert a megoldás nagyon nem „elegáns”, nem mutat rá a lényegre (az elegancia szerepére még visszatérek). Viszont az informatika matematikai alkalmazásának fejlődéséhez jelentősen hozzájárult.

Célzott kutatásból 5-10 évnél hosszabb idejű szinte nincsen. Általában a kitűzött célban benne van a rendelkezésre álló idő is; a megrendelő előre megjósolható, mérhető előrehaladást vár el.

Egy kutatási eredménytől azt várjuk, hogy előbb-utóbb a gyakorlatban is hasznosuljon, a belefektetett pénz és energia megtérüljön. De mit jelent az „előbb-utóbb”? Az alapkutatások területén hasonló a helyzet, mint a kutatáshoz szükséges idő esetében: az eredmények gyakran 50-100 évvel később válnak alkalmazhatóvá. A célzott kutatás költsége (legalábbis a megrendelő célkitűzése szerint) a kutatás után azonnal megtérül.

Ezek szerint az alap- és célzott kutatások a „haszontalan” és „hasznos” jelzőkkel is illethetők?

Történelmileg visszatekintve, célzott kutatások is lehetnek eredménytelenek, haszontalanok. Régi példa erre az alkímia, aminek olyan hatalmas céljai voltak, mint az aranycsinálás és az örök élet a Földön. Érdemes megjegyezni, hogy ma már tudunk aranyat csinálni (de nem érdemes), és ennek az alapját a világunkra vonatkozó alapvető felfedezések jelentik (kémiai elemek, radioaktivitás, elemi részek). Az élet lényeges meghosszabbítása még csak a sci-fi világában szerepel, de ha valaha megvalósul, azt vagy a biológia (betegségek és gének kutatása), vagy az informatika (tudatunk elektronikus másolata) fogja lehetővé tenni. Ma is lehet sok példát hozni eredménytelen vagy feleslegesen pazarló célzott kutatásokra.

Az alapkutatásra rátérve, a fentiek alapján bizony úgy tűnhet, hogy nem érdemes vele bajlódni: Nem tudni, mennyi időt kell szánni rá, nem tudni, milyen eredményre vezet, és nem tudni, mikor fog megtérülni. De ha a megtérülés mértékét tekintjük, akkor az alapkutatások fölényesen nyernek: jelentős alapkutatási eredmények, ha a gyakorlatban alkalmazhatóvá válnak, szinte nem is mérhetően sokszorosan adják vissza a befektetést. Ki tudja felmérni, hogy mekkora például az elektromosság megismerésének a haszna? Faradaytől (az elektromosság kutatásának talán legnagyobb alakjától) azt kérdezte William Gladstone (későbbi angol miniszterelnök) 1850-ben, hogy mi a haszna az elektromosságnak. Faraday válasza: „Uram, egy napon majd meg tudja adóztatni.” Nem kell részleteznem, hogy ma mi minden múlik az elektromosságon, akár adóztatják, akár nem.

A már említett Humán Genom Projekt hatalmas, de jellegében alapkutatási projekt volt, amely olyan kaput tárt szélesre a biológia, az orvostudomány és talán más tudományágak (pl. informatika) előtt, amelyen át évtizedeken keresztül fognak áramlani a fontosnál fontosabb eredmények és izgalmasnál izgalmasabb tudományos kihívások.

A példákat sokáig lehet sorolni. Ezt meg is tette Eric Lander, aki Obama elnök tudományos tanácsadója volt; tőle idézek még néhányat.[1] A genomnál tartottunk; iszonyú fontos módszer a PCR (polymerase chain reaction), mely lehetővé tette a genom gyors feltérképezését, és ma a rák gyógyításától a kriminalisztikáig naponta milliószor használják. Nos, ez a módszer onnan ered, hogy néhány kutató megvizsgálta, hogyan képesek baktériumok a Yellowstone park tűzforró vizű forrásaiban megélni. Ez nemcsak hogy alapkutatás – ez nagyon speciális alapkutatás! De a hozadéka felmérhetetlen.

Hasonló súlyú felfedezés egy nemrég elterjedt rendszer (CRISPR/Cas – clustered regularly interspaced short palindromic repeats, azaz „halmozottan előforduló, szabályos közökkel elválasztott palindromikus ismétlődések”), amely egy látszatra teljesen „gyakorlati haszon nélküli”, nagyrészt negyedszázada elfelejtett bakteriológiai kutatásból ered. Ma (az elmúlt 4-5 évben) viszont ennek a kutatási eredménynek az alapján óriási potenciális gyógyítási lehetőséget jelentő sikeres génterápiára-génjavításra nyílik lehetőség.

Ugyancsak hihetetlen előrelépést jelent…

Folytatás: http://mta.hu/tudomany_hirei/alapkutatasi-kiskate-108879

Reklámok

Vélemény, hozzászólás?

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Kapcsolódás: %s