Clinamen-ul gîndirii științifice

În Antichitatea greacă, precum și în gîndirea indică, au apărut pentru prima oară viziunile „atomiste” asupra lumii, conform cărora toată materia, inclusiv cea vie, este alcătuită din particule indivizibile  (în greacă, atomon înseamnă indivizibil). O variantă a acestei viziuni a fost dezvoltată mai apoi și de filosoful grec Epicur, iar pe urmele lui, poetul latin Lucrețiu a expus această concepție în celebrul său poem De rerum natura. Poemul introduce faimosul concept de clinamen, o „deviere” a atomilor care alcătuiesc lumea ce face posibilă existența liberului-arbitru într-un univers ce ar fi altfel deja-determinat. În cadrul viziunii pe care o prezintă Lucrețiu, poetul scrie și despre un alt concept răspîndit în gîndirea greacă în legătură cu apariția ființelor vii. Referindu-se la un fenomen care avea mai apoi să fie numit „generația spontanee” a organismelor, Lucrețiu scrie despre materia generatoare de viață, dînd exemplul viermilor ce pot „apărea” din noroi sau din cadavre. După Lucrețiu, toate organismele vii au apărut la un moment dat astfel, dar în timp pămîntul și-a pierdut abilitatea de a „genera” organisme mai complexe decît cele simple cum sînt viermii. Teoria generației spontanee a persistat pînă la mijlocul secolului al XIX-lea, cînd a fost în mod definitiv demontată de Louis Pasteur.

Chimistul francez a realizat niște experimente pentru a testa dacă ivirea microorganismelor într-o soluție cu diverși nutrienți se datorează unei contaminări a soluției cu microbi din aer. Pasteur a pus astfel de soluții cu nutrienți în vase cu „gît de lebădă” (bouteille à col de cygne) pentru a evita contactul soluției cu potențiali factori contaminanți din aer. După ce a sterilizat soluțiile prin fierbere, Pasteur a spart apoi gîtul unora dintre vase pentru a expune soluția, iar soluțiile din aceste vase, spre deosebire de cele din vasele cu gîtul intact, au fost contaminate cu microorganisme. În vasele cu gîtul intact, deși aerul pătrundea prin gîtul de lebădă, microbii rămăseseră blocați în curba vasului, lăsînd soluția necompromisă. Astfel, Pasteur a arătat că microorganismele nu erau generate „spontan” din soluție, ci apăreau în urma unei contaminări.

Faptul că Pasteur era chimist i-a permis să descopere și să propună noi concepte în biologie, devenind, prin contribuțiile lui, unul din „părinții” microbiologiei. În calitate de chimist care aborda subiecte din biologie, Pasteur a deslușit și mecanismele fermentației, demers care l-a condus apoi la problema generației spontanee. Chemat pentru a rezolva problema berii care se strica în procesul de fermentare, Pasteur și-a dat seama, printre alte observații relevante, că unul din compușii chimici din băutura stricată nu avea cum să se fi descompus din alcoolul etilic, ceea ce sugera intervenția unei contaminări cu microorganisme care produceau acea specie chimică. Astfel, a descoperit că fermentația are loc prin intermediul unor organisme vii. În plus, tot folosind deducții ce țineau de cunoștințele sale din chimie, Pasteur a arătat că unele microorganisme pot respira anaerob, adică fără a se folosi de oxigen. Pasteur a adus o mulțime de alte contribuții biologiei, inclusiv dezvoltînd ideea că microorganismele patogene pot provoca boli în alte organisme. Deși unele subiecte nu țineau inițial neapărat de „expertiza” lui, cunoștințele lui Pasteur i-au permis să atace problemele în alt fel decît fuseseră abordate pînă atunci. 

Interdisciplinaritatea în cadrul gîndirii unei singure persoane poate contribui așadar la „lărgirea” ideilor din cercetare. O astfel de gîndire poate ține și de interdisciplinaritatea între diferite domenii ale biologiei, care își pot „împrumuta” idei una alteia. De exemplu, în același secol ca Pasteur, biologul german Wilhelm Roux, care a adus contribuții importante mai ales pentru știința dezvoltării organismelor, a fost inspirat de mecanismele propuse de teoria evoluției a lui Darwin. Roux a propus că, asemenea competiției dintre organisme, există și competiție la nivelul celulelor individuale din organism, care le favorizează pe cele care au un avantaj față de celelalte, cum ar fi unul de creștere. Astăzi, mecanismele de competiție între celule sînt studiate intens, mai ales în ceea ce privește celulele canceroase care se află în competiție atît între ele, cît și cu  cele sănătoase.

Pasteur a făcut descoperiri cu privire la organismele vii folosind metode din chimie, dar gîndirea interdisciplinară poate exista și între biologie și fizică. De exemplu, aripile irizate ale unor specii de fluturi care lucesc, precum bulele de săpun, cu culorile curcubeului, sînt bazate pe culoare structurală. Spre deosebire de culorile bazate pe pigmenți, cum este clorofila care dă culoarea verde a plantelor, culoarea structurală provine din reflexia luminii influențată de nanostructurile optice din care sînt alcătuite aripile fluturilor. Astfel, culoarea aripilor poate fi explicată în baza unor efecte optice înțelese deja în fizică, fiind încă cercetate modurile în care se formează diferitele nanostructuri optice și cum acestea împrăștie lumina.

Complexitatea problemelor atacate necesită deseori o astfel de expertiză „în lateral” mai degrabă decît exclusiv o specializare „în adîncime”, care este și ea bineînțeles necesară. Accesul la resursele mai multor discipline îmbogățeste gîndirea unui cercetător, ajutînd la formularea unor noi întrebări, poate producînd un fel de clinamen, efect necesar pentru știință, pentru că, așa cum spunea Lucian Blaga: „Știința nu este un corp construit, care ar îngădui o creștere inevitabilă și de la sine înțeleasă, prin cumul lăsat exclusiv în grija zeilor tutelari ai timpului”, ci „gîndirea științifică este eminamente «proces» cu frecvente inițiative, care adesea sînt reluate de la capăt”.

Laura-Yvonne Gherghina este doctorandă la Departamentul de Fiziologie, Dezvoltare și Neuroștiințe al Universității din Cambridge.