Jakie są korzyści z badań podstawowych?

2. Badania podstawowe a badania stosowane

Nieporozumienia biorą się także stąd, że często przyjmujemy "liniowy model" rozwoju nauki i techniki. Zgodnie z nim badania podstawowe prowadzą do badań stosowanych, które z kolei prowadzą do zastosowań w przemyśle i produktów. Mimo, że faktycznie często tak się zdarza, łatwo jest również znaleźć przykłady, gdy postęp techniki prowadzi do postępu w naukach podstawowych. George Porter, laureat nagrody Nobla z chemii, zauważył, że "termodynamika zawdzięcza więcej maszynie parowej, niż maszyna parowa zawdzięcza nauce".

Takie przykłady niefortunnie skierowały niektórych ludzi do opowiedzenia się za modelem antyliniowym. Ostatnio, na przykład Terence Kealey napisał książkę^5-6, w której dowodzi, że postęp ekonomiczny nic nie zawdzięcza naukom podstawowym i dlatego nie powinny być one finansowana przez rządy. Kealey poprawnie zauważył, że rewolucję przemysłową w Anglii zapoczątkowało wynalezienie maszyny parowej i rozwój technik metalurgicznych i włókienniczych, które opierały się na nauce i inżynierii mechanicznej sprzed XVII wieku i nie zawdzięczają nic XVII-wiecznej rewolucji naukowej (mechanika Newtona, rachunek różniczkowy i całkowy, itd.). Jest to stwierdzenie prawdziwe, ale z pewnością nie odnosi się ono do wielu poźniejszych okresów rozwoju przemysłowego i mam nadzieję, że wykażę to przez przykłady, które przedstawię w dalszej części artykułu.

Związek nauki i techniki nie jest więc ani liniowy, ani antyliniowy, a w rzeczywistości jest bardzo nieliniowy i jak zostało stwierdzone⁷: "historyczna analiza współczesnych badań pokazała, że wzajemne oddziaływanie początkowo niepowiązanych ze sobą nauk podstawowych i techniki jest tak silne, że nie można ich rozdzielić i rozróżnić - są one częścią jednej spójnej całości". Niemniej można dokonać zgrubnego rozróżnienia pomiędzy nauką (wiedzą podstawową) a techniką (wiedzą stosowaną) oraz pomiędzy różnymi gałęziami nauki.

Osobiście nie lubię terminów nauki podstawowe i stosowane: tak naprawde, kto zawczasu może powiedzieć, co będzie stosowane? Niemniej, te terminy mogą być użyteczne, jeśli je zdefiniujemy biorąc pod uwagę motywację:

nauki podstawowe są rozwijane przez ludzką ciekawość świata,

nauki stosowane stawiają sobie za cel rozwiązywanie konkretnych problemów.

Podając te definicje, będę poźniej uzasadniał, że rządy obarczone są szczególną odpowiedzialnością za finansowanie badań podstawowych, a badania stosowane można zazwyczaj zostawić przemysłowi. Oczywiście rozróżnienie nie jest zawsze jasne i dlatego czasami używa się terminu "badania strategiczne" w stosunku do pośredniej kategorii badań naukowych, które mają dobre perspektywy zastosowań, nawet jeśli są wykonywane z czystej ciekawości i pozwalają zdobyć nową wiedzę podstawową. Przykładem jest badanie właściwości dwuwymiarowych półprzewodników.

Różnica pomiędzy naukami postawowowymi lub czystymi a stosowanymi została pięknie zilustrowana przez J. J. Thomsona, który odkrył elektron, w przemówieniu wygłoszonym w roku 1916⁸:

"Przez badania w czystej nauce rozumiem badania wykonane bez żadnego pomysłu na zastosowanie ich w przemyśle, ale mające na celu rozszerzenia naszej wiedzy o prawach przyrody. Podam tylko jeden przykład "użyteczności" takiego rodzaju badań - tego które zyskało rozgłos podczas wojny. Mam tu na myśli wykorzystanie promieniowania rentgenowskiego w chirurgii... .

A jak tę metodę odkryto? Nie było to wynikiem badań w naukach stosowanych, zamierzających znaleźć lepszą metodę umiejscawiania ran od kuli. Takie badania mogły tylko spowodować zmodyfikowanie sondy chirurgicznej i trudno sobie wyobrazić, żeby doprowadziły one do odkrycia promieniowania rentgenowskiego. Nowa metoda powstała dzięki badaniom, których celem było odkrycie natury elektryczności."

Thomson stwierdził więc, że nauki stosowane pozwalają na ulepszanie starych metod, podczas gdy nauki podstawowe prowadzą do nowych metod, oraz że "nauki stosowane wprowadzają reformy, zaś nauki podstawowe prowadzą do rewolucji, rewolucje zaś, polityczne czy naukowe, dają olbrzymie możliwości, jeśli stoi się po zwycięskiej stronie". Dla tych, którzy są odpowiedzialni za finansowanie nauki, ważnym i bardzo trudnym problemem jest to, jak znaleźć się po zwycięskiej stronie.