Discovery is not the opposite of application

الجدل العلمي الكبير: لماذا لا يمكنك اختيار نوع واحد فقط

تخيل العلم كمدينة ضخمة ومزدحمة. في هذه المدينة، يوجد نوعان رئيسيان من البنائين. المجموعة الأولى هي "بناة التطبيق"، وهم يبنون المنازل والجسور والمستشفيات في الوقت الحالي. إنهم يحلون مشكلات فورية مثل "كيف نحصل على مياه نظيفة؟" أو "كيف نعالج هذا الإنفلونزا تحديداً؟". أما المجموعة الأخرى فهي "بناة الاكتشاف"، وهم الحالمون الذين يحدقون في النجوم ويتساءلون: "مما تتكون الجاذبية؟" أو "كيف بدأ الكون؟". هم لا يبنون شيئاً يمكنك لمسه اليوم؛ إنهم يحاولون فقط فهم قواعد اللعبة.

لفترة طويلة، جادل الناس بأن هاتين المجموعتين تتنافسان على نفس كومة المال. يذهب منطق الجدل كالتالي: "نحن نعاني من نقص في السيولة، لذا يجب أن نتوقف عن تمويل الحالمين ونعطي كل الأموال لبناة المنازل بدلاً من ذلك. ففي النهاية، المنازل مفيدة الآن، بينما فهم الكون يبدو وكأنه رفاهية". هذه الفكرة تكتسب شعبية في المكاتب الحكومية الكبرى في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة. ولكن إليك الخدعة: ماذا لو كان الحالمون هم في الواقع من يبني الأساس الذي يمنع المنازل من السقوط؟ ماذا لو كانت الأسئلة "غير المجدية" هي الطريقة الوحيدة لابتكار الأدوات التي سنحتاجها غداً؟ هذا هو السؤال الكبير الذي تعالجه هيرانيا بيريس، وهي عالمة من جامعة كامبريدج، في ورقة بحثية جديدة. إنها تريد أن تظهر لنا أن معاملة الاكتشاف والتطبيق كعدوين هو خطأ فادح قد يؤدي إلى انهيار المدينة بأكملها.

---

الفكرة الكبرى للورقة: إنها ليست لعبة صفرية

في ورقتها البحثية بعنوان "الاكتشاف ليس نقيض التطبيق"، تجادل هيرانيا بيريس بأن فكرة الاختيار بين "الفضول" و"الفائدة" هي فخ. تقول إن قطع التمويل عن العلوم الأساسية لتوفير المال للمشاريع التطبيقية يشبه محاولة توفير المال في بناء ناطحة سحاب عن طريق إزالة أساسها. قد توفر بضع عملات اليوم، لكن في النهاية، سينهار المبنى بأكره.

الفخ الاقتصادي
تشير بيريس إلى أن المنطق وراء فكرة "قطع الأساسيات" خاطئ. غالباً ما تنظر الحكومات إلى ميزانياتها وتفكر: "العلوم الأساسية مكلفة ولا تعطي عائداً سريعاً، لذا دعونا نقلل منها". لكنها توضح أن هذه طريقة سيئة جداً للنظر إلى الاقتصاد. تُظهر الدراسات أنه مقابل كل دولار تضعه المملكة المتحدة في البحث، يستعيد الاقتصاد حوالي عشرة دولارات. وفي الولايات المتحدة، حتى مع أكثر التقديرات تحفظاً، فإن العائد هو حوالي خمسة دولارات مقابل كل دولار واحد يتم إنفاقه.

فكر في الأمر كزراعة غابة. إذا زرعت فقط الأشجار التي تعطي ثماراً في الأسبوع القادم، فستحصل على وجبة خفيفة سريعة. ولكن إذا زرعت الأشجار ذات الجذور العميقة التي تستغرق عقوداً لتنمو، فستوفر في النهاية الخشب والظل ونظاماً بيئياً كاملاً يدعم كل شيء آخر. تشير الورقة إلى أن تكلفة تمويل هذا البحث "ذي الجذور العميقة" ضئيلة للغاية—أقل من 0.1% من إجمالي الإنفاق العام في المملكة المتحدة. خسارتها لن توفر الكثير من المال، لكنها ستكلف جيلاً كاملاً من العلماء ومهاراتهم.

مفاجأة "الذيل الثقيل"
واحدة من أكثر النقاط إثارة للاهتمام التي تطرحها بيريس هي كيفية حدوث الاكتشافات. تقول إن الأموال التي نحصل عليها من البحث الأساسي لا تأتي في تدفق مستمر ويمكن التنبؤ به. بدلاً من ذلك، هي تتبع "توزيعاً ذا ذيل ثقيل" (heavy-tailed distribution). وهي طريقة منمقة لقول إنك في معظم الأوقات، لا ترى عائداً ضخماً، ولكن بين الحين والآخر، تحصل على جائزة كبرى ضخمة تغير العالم ولم يكن ممكناً التنبؤ بها.

تخيل شراء تذاكر اليانصيب. إذا اشتريت فقط التذاكر للأرقام التي تبدو "آمنة" أو "محتملة"، فقد تفوز بالقليل. لكن الجوائز الكبرى التي تغير الحياة هي الأرقام النادرة والجامحة التي لم يتوقعها أحد. إذا قللت التمويل بشكل شامل، فأنت تتوقف عن شراء التذاكر لتلك الأرقام النادرة والجامحة. قد توفر المال، لكنك تضمن أنك لن تفوز بالجائزة الكبرى أبداً. تجادل الورقة بأنه لا يمكنك التنبؤ بأي بحث سيؤدي إلى الطفرة الكبيرة التالية، لذا فإن تقليص الميزانية يقلل فقط من فرصك في العثور عليها.

قصة صائدي الجاذبية
لإثبات أن الاكتشاف والتطبيق هما في الواقع شيء واحد، تروي بيريس قصة برنامج موجات الجاذبية في المملكة المتحدة. لمدة أربعين عاماً، عمل العلماء في المملكة المتحدة على رصد التموجات في الزمكان الناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء ببعضها البعض. لعقود من الزمن، بدا الأمر وكأنهم يقيسون "ضوضاء" فقط ويطاردون شبحاً. لقد كان فضولاً محضاً.

ثم، في عام 2015، سمعوا الإشارة أخيراً. كانت لحظة استحققت جائزة نوبل وغيرت نظرتنا للكون. ولكن إليك التحول: بينما كانوا يبنون الأدوات لسماع الكون، اخترعوا بالصدفة أدوات تنقذ الأرواح وتحمي كوكبنا الآن.

لأنهم اضطروا لبناء مرايا مثالية لدرجة أنها تستطيع اكتشاف تغيير أصغر من البروتون، طوروا مستشعرات فائقة الحساسية.

• مراقبو البراكين: استخدم فريق في غلاسكو هذه التكنولوجيا لبناء مستشعر جاذبية صغير يسمى "Wee-g". إنه حساس جداً لدرجة أنه يمكنه اكتشاف التغيرات تحت الأرض بشكل أفضل من مقياس التسارع في الهاتف. يُستخدم الآن لمراقبة البراكين ومراقبة النشاط تحت الأرض من أجل السلامة والطاقة.
• معالجو العظام: أخذ علماء آخرون خبرتهم في قياس الاهتزازات واستخدموها لابتكار تقنية "الركل النانوي" (nanokicking). هذه التقنية تستخدم الاهتزازات الصغيرة لتحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا بانية للعظام دون استخدام مواد كيميائية. وتُختبر الآن للمساعدة في علاج إصابات العمود الفقري لنمو عظام جديدة.
• أطباء العيون: حيل معالجة البيانات التي ابتكرها العلماء لتنقية "الضوضاء" من إشارات الفضاء تُستخدم الآن لالتقاط صور أفضل لشبكية العين البشرية.

تؤكد بيريس أن هذه لم تكن مشاريع منفصلة. نفس العلماء، وباستخدام نفس التمويل، قاموا بكل من بحث الفضاء "غير المجدي" والبحث الطبي "المفيد". لو كنت قد قطعت التمويل عن أبحاث الفضاء قبل أربعين عاماً، لكنت قد فقدت الاختراقات الطبية اليوم.

خطر قطع الأساس
تحذر الورقة من أنه بمجرد كسر ثقافة البحث، يصبح إصلاحها أمراً صعباً للغاية. تشبه بيريس الأمر بـ "المسنن" (ratchet)—وهي أداة تتحرك في اتجاه واحد فقط. إذا قطعت التمويل، يرحل العلماء، وعندما يعود المال، لا يعودون. تضيع المهارات للأبد. وتشير إلى دول مثل الأرجنتين والبرتغال، حيث تسببت تخفيضات التمويل في فقدان دائم للمواهب لم يتعافَ أبداً بشكل كامل.

الخلاصة
إن الخيار الذي تقدمه الحكومات—"هل نمول الاكتشاف أم التطبيق؟"—هو وهم. إنه يشبه السؤال: "هل نبني الأساس أم السقف؟". لا يمكنك الحصول على أحدهما دون الآخر. الباحثون الذين يطرحون الأسئلة الكبيرة والمجردة هم أنفسهم الذين ينتهون بابتكار التقنيات التي تعالج الأمراض وتمد مدننا بالطاقة. هم لا يخططون لذلك؛ بل يحدث ذلك ببساطة لأن الفهم العميق يؤدي إلى أدوات غير متوقعة.

تختتم بيريس بأن البحث الأساسي هو الأساس غير المرئي لمجتمعنا. نحن لا نلاحظه بينما ناطحة السحاب قائمة، ولكن إذا أزلت الأساس، سينهار كل ما فوقه. تحثنا الورقة على التوقف عن رؤية العلم كخيار بين "الآن" و"لاحقاً"، والبدء في رؤيته كرحلة واحدة متصلة حيث تبني الأسئلة التي نطرحها اليوم عالم الغد.