Reflexe nevăzute ale gîndirii științifice

La prima vedere, poate părea că științele naturii, fizica, chimia și biologia, s-au desprins de pe drumul comun al gîndirii pentru că au, în principiu, metode și moduri de gîndire complet separate și diferite de cele aplicabile în alte domenii. Metoda științifică este bine stabilită, iar științele naturii avansează prin încercări, adică prin experimente, prin trial and error, cum spunea Karl Popper, prin conjecturi și infirmări, prin încercări și eșecuri, iar orice problemă, ca sa poată fi considerată științifică, trebuie să fie testabilă. Apoi urmează experimente care trebuie să poată fi repetabile, iar rezultatele sînt reproduse de mai multe ori chiar și de alți cercetători în alte laboratoare.

Datorită metodei științifice, cercetarea poate părea a fi ceva aparte, neinfluențabilă de înclinațiile celui care cercetează. Dacă cineva greșește ceva, prin natura metodei, altcineva nu va reuși să reproducă rezultatele și, pînă la urmă, greșeala va fi descoperită și corectată. Așadar, pare că în științe nu e loc și nici nu e nevoie de alte influențe sau de alte moduri în gîndire decît cele pe care științele le au intrinsec. Astfel, științele naturii, datorită metodelor lor distincte, ar putea fi văzute ca fiind complet autonome.

Galilei spunea că orice experiment e o întrebare adresată naturii, sugerînd ceva foarte important: din ideea de întrebare adresată naturii, care poate suna liric, reiese că trebuie să existe cineva care pune întrebarea și cred că aici putem începe să căutăm influența umanioarelor, care studiază modul în care omul vede, înțelege si creează noi idei și sensuri despre lumea în care trăiește.

Întrebarea despre care vorbea Galilei – și care stă la baza oricărui experiment, pentru că e adevărat că orice experiment caută răspunsul la o întrebare – nu apare de nicăieri. Întrebările pe care cercetătorul le formulează, de la care începe de fapt cercetarea, sînt legate de o viziune asupra lumii pe care acel cercetător o are. Ele pornesc de la o interpretare care e mereu în schimbare pentru că poate fi contrazisă de rezultate experimentale.

Și Darwin spunea că observațiile trebuie să fie pro sau contra unei viziuni dacă e să aibă vreo valoare, ceea ce înseamnă deopotrivă și că știința avansează prin viziuni aflate în conflict, dar și că experimentele oricărui cercetător trebuie să aibă un punct de plecare, ipoteze sau teorii, care se pot schimba sau modifica pe măsură ce descoperă mai multe.

Biologul german August Weismann spunea că ipotezele și teoriile sînt ancore cu care putem testa „adîncimea oceanelor fenomenelor necunoscute” și care ghidează apoi descoperirile.

Una dintre marile întrebări ale biologiei după publicarea teoriei lui Darwin a fost: „Prin ce intermediu fizic sînt moștenite trăsăturile de la o generație la alta?”. Acestei întrebări i s-a adăugat și o alta, reluînd formularea lui Weismann: „Cum e posibil ca o singură celulă să poată reproduce, în cursul dezvoltării, tot ansamblul părintelui său cu fidelitatea unui portret?”.

Weismann a formulat o primă ipoteză spre sfîrșitul secolului al XIX-lea, deși nu avea pe atunci cum să o testeze. El a spus că ereditatea, adică moștenirea unor trăsături de la o generație la alta, are loc prin niște factori fizici care determină felul în care se va dezvolta un organism. Dar și că acești factori fizici sînt puși deoparte, separați, în celule care nu vor face parte din ansamblul somatic, al corpului, pentru a fi apoi transmiși ca atare, prin aceste celule separate, și generațiilor viitoare. Weismann a numit acești factori „particule determinante”, pentru că determinau cum se va construi organismul viitor. Cînd Weismann a propus această idee, în jurul anilor 1880, ea nu era încă ceva testabil, dar în biologia moleculară, vreme de mai mult de o jumătate de secol, au urmat experimente care au culminat cu stabilirea faptului că factorul ereditar era ADN-ul, a cărui structură a fost deslușită în 1953 de Francis Crick și James Watson, descoperindu-se că materialul genetic intuit de Weismann era o moleculă de acid dezoxiribonucleic – ADN.

Weismann nu a avut, desigur, întru totul dreptate, dar a aruncat o primă ancoră care a pornit un fir de investigație ce lega dezvoltarea de ereditate. Cercetătorii au încercat, apoi, să descopere dacă „particulele determinante” chiar există și, dacă ele există, să determine care este structura lor moleculară ce le permite să fie transmise, nemodificate, între generații. Iată unde poate duce o întrebare bine pusă.

Cercetătorii pornesc deci de la niște viziuni, de la interpretări care le ghidează experimentele.  Dacă ne uităm la istoria științei și, mai ales, la studiul organismelor vii, în epoca modernă, începînd cu secolul al XVI-lea, cînd au început să apară și noi metode experimentale, s-au conturat mai multe viziuni care explicau lumea vie în ansamblul ei. Ce înseamnă că un organism e viu? Cum se deosebește un organism viu de alte tipuri de materie despre care nu se poate spune că ar fi vie?

S-au evidențiat trei asemenea viziuni pe care le voi descrie schematic, precizînd că ele nu au fost singurele și că delimitarea lor nu este neapărat una netă.

A existat o viziune pe care o putem numi „vitalistă”, care susținea că ceea ce deosebește organismele vii de materia inertă este o „forță vitală”, care nu avea neapărat sens metafizic, dar era ceva specific organismelor vii și nu se găsea altundeva în natură.

Acestei viziuni i s-a opus o altă, „mecanistă”, dezvoltată mai ales de Descartes, conform căreia organismele vii au mecanisme interne care pot fi înțelese la fel de bine ca mecanismul intern al unui ceas. Viziunea mecanistă a fost în mod special captivantă pentru că a introdus ideea că organismele sînt suma părților care le compun și, deci, sînt reductibile la aceste componente. Prin urmare, mulți oameni de știință au devenit convinși că studiind și înțelegînd componentele unui organism vor putea descoperi cum funcționează organismele vii in ansamblul lor.

Cele două viziuni au rămas în conflict pînă la începutul secolului trecut, deși existau la fel de multe variante ale fiecărei viziuni pe cîți oameni de știință care o susțineau existau. În final viziunea mecanistă s-a bucurat de un mai mare succes și, într-o oarecare măsură, încă se bucură – datorită ei vorbim și azi despre „mecanisme biologice”.

Biologul Ernst Mayr observa că, la finalul secolului XX, se părea că cele două viziuni vor fi înlocuite de o viziune „organistă”, care accepta că viața e formată din mecanisme fizice și nu e determinată de forțe vitale, dar nu accepta reducționismul mecaniștilor, pentru că unele fenomene apar doar atunci cînd, de exemplu, două celule interacționează, așa că nu pot fi reduse doar la componentele lor. Cu alte cuvinte, există mecanisme numite emergente care trebuie studiate de sine stătător. În cazul lor, studiul componentelor nu ne ajută să le înțelegem, așa cum nu putem înțelege cum se formează un stol de păsări studiind fiecare pasăre în parte.

Totuși, viziunea aceasta nu a prins, cel mai probabil pentru că, tot la finalul secolului trecut, odată cu omniprezența calculatoarelor, s-a dezvoltat o altă viziune, căreia i-am putea spune „informatică”. Această viziune a păstrat multe din ideile mecaniste, inclusiv reducționismul, cărora le-a adăugat ideile de „cod” genetic, de „informație” genetică și de celule sau organisme care „sînt programate” să se dezvolte sau să se comporte într-un anumit fel.

Ce relevanță au aceste viziuni pentru știință? Sînt ele doar metafore, care nu influențează de fapt cercetarea? Am putea crede că cercetarea e mai degrabă ghidată doar de avansul tehnologic și de cantitatea de date acumulate în timp. Am citit undeva că un naturalist englez a colectat, pe parcursul vieții sale, tot felul de specii rare și de obiecte geologice, spunînd că, într-o zi, cineva o să știe cum să le înțeleagă și va face noi descoperiri doar uitîndu-se la ele. Totuși, simpla acumulare de observații sau observarea detașată a unor obiecte nu sînt suficiente pentru a face descoperiri. Știința e cunoaștere, dar e și creație. în măsura în care datele acumulate trebuie înțelese și interpretate de un spirit uman. Viziunile de ansamblu sînt mereu în schimbare și, uneori, se cere o nouă viziune, care trebuie să fie creată.

Știm că, mai ales astăzi, oamenii de știință trebuie să reunească și să se raporteze la o cantitate enormă de date experimentale, care uneori pot fi aparent contradictorii și care se acumulează continuu. Cum pot să facă asta? Și în ce măsură putem reuni toate datele pe care le avem despre organismele vii și despre complexitatea lor aparent nesfîrșită?

Aranjarea și ordonarea informațiilor e un exercițiu binecunoscut, de exemplu, istoricilor.  Istoricul englez Edward Gibbon și-a scris celebra Istoria declinului și a prăbușirii Imperiului Roman în secolul al XVIII-lea, pe cînd trăia liniștit la Lausanne. Este o lucrare în șase volume care acoperă istoria pe o perioadă cuprinsă între secolul al II-lea și secolul al XV-lea. Gibbon spunea că a lucrat mult timp la primele capitole, rescriindu-le de mai multe ori, pentru a găsi un echilibru între o „cronică plictisitoare” și o „declarație retorică”. El știa, deci, că istoria nu putea să fie doar o colecție de fapte. El trebuia să găsească un mod de a prezenta faptele, de a reconstrui lumea pe care o descria, dîndu-i, în final, eventual, și un sens, cum ar fi identificarea unor posibile motive pentru declinul imperiului.

Oare cercetătorii din domeniul biologiei nu își propun același lucru cînd trebuie să reunească tot ceea ce știm chiar cu privire la un organism simplu precum este o bacterie sau cu privire la un singur țesut al corpului?

Un critic literar englez spunea că Gibbon și-a scris opera la momentul potrivit, pentru că deja în secolul următor se adăugaseră atît de multe noi descoperiri încît nici chiar Gibbon, care era un integrator atît de talentat, nu ar fi putut citi și apoi folosi toate datele existente. Poate că ar fi găsit totuși o cale, așa cum și cercetătorii de azi, care acumulează din ce în ce mai multe date, își dau seama că această acumulare nu e suficientă și că principala dificultate este să le reunească într-o interpretare inteligibilă, așa cum a făcut-o Gibbon în istoria sa. [...]

Nevoia aceasta de creație se simte cel mai puternic atunci cînd începe declinul unei viziuni, așa cum se întîmplă acum cu viziunea „informatică”, ce pare să fie din ce în ce mai inadecvată.

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