събота, 24 януари 2015 г.

Илюзията за "фундаменталните" научни изследвания

Хенри Милър*

Държавно-финансираните научни изследвания обхващат целия диапазон от проучвания като се започне от базисните физически и биологически процеси и се стигне до развитието на приложения за мобилни телефони от всякакъв житейски характер. Имайки предвид ограничените средства, предоставящите финансиране институции винаги са изкушени да дават по-голям дял от средствата за последните. И така, поставени пред настоящото орязване на бюджетни средства, сме склонни да фаворизираме проекти, които доказват бърза възвращаемост и тенденцията в последните години се засилва. Но движението в тази посока е грешка. Някои от най-успешните научни пробиви стават в резултат на постоянни инвестиции в базови изследвания или като вторични продукти от научни търсения в друга посока.

Всъщност оценката на въздействието от всяко едно научно изследване е трудна задача. Както Марк Киршнер, професор в Харвардското медицинско училище, отбеляза в своя задълбочена публикация в списание „Наука”: „Някои може и да разпознават истинска наука в това, което се случва, но важните научни постижения могат да бъдат видени единствено в огледалото за задно виждане.”

Дори превъзходни изследователи могат силно да подценят важността на своите открития в днешно време. Когато Салвадор Лурия, моят университетски преподавател по микробиология, получи през 1969 година Нобелова награда по медицина в раздел психология, той направи нещо интересно, изпращайки една карикатура на всички, поздравили го за наградата. На нея е изобразена възрастна двойка на закуска. Съпругът, четящ сутрешния вестник, възкликва: „О, Боже! Получих Нобелова награда за нещо, което съм казал, или направил, или измислил през 1934 година!”

Откритията могат да дойдат от неподозирана посока, както е ставало с на пръв поглед несвързани и неясни изследвания в дадена научна област, пресекли се в един момент с друга област. В своя уводна статия от 2011 година, френският биолог Франсоа Жакоб, описва изследване, което му носи Нобеловата награда за медицина в раздел физиология през 1965 година. Лабораторията му работи върху механизма, който при определени обстоятелства кара бактерията ешерихия коли неочаквано да произведе бактериални вируси. По същото време, друга изследователска група прави анализи, отново на ешерихия коли, как синтезът на определен ензим се превръща в определен вид захар.

Както отбелязва Жакоб, „Двете сфери изглеждат крайно отдалечени. Но поставени една до друга, могат да направят важен пробив в разбирането ни на живота.” Това ражда концепцията за „оперон”, скупчване на гени, чието действие е регулирано от стоящ наблизо регулиращ действието им ген.

Следващ типичен пример за синергията и случайността на откритията при базисните изследвания е произхода на технологията за рекомбинацията на ДНК, прототипна техника на съвременното генно инженерство (понякога наричано „генетично изменение”). Това откритие се е получило от комбинацията от открития в няколко несвързани една с друга научни сфери в началото на 70-те години на миналия век. Изследвания в ензимологията и в молекулярната химия водят до изобретяването на техники за изрязване и възстановяване на сегменти от ДНК.

Напредъкът в процедурите по раздробяване позволи бързо откриване, идентификация и отделяне на ДНК и протеини. А натрупаното знание по физиология и генетика на микроорганизмите позволи чуждо ДНК да бъде вкарано в клетки и да бъде задействано. Така се роди съвременната биотехнология. През последните 40 години, рекомбинативната ДНК технология доведе до невиждан напредък на множество индустриални сектори, в това число земеделието и фармацията. Това позволи разработването на ваксини против инфекциозно заболявания и на препарати за лечение на неинфекциозни заболявания като диабет, рак, циститна фиброза, псориазис, ревматоиден артрит и други генетични нарушения.

Друг пример е създаването на „хибридоми”, хибридни клетки създадени в лабораторни условия, които да се слеят с нормалния поток от бели кръвни телца и да произведат антитела на раковите клетки. Изследователите са искали да комбинират бързорастящите ракови клетки с нормални клетки, които да диктуват производството на строго специфичните антитела, които се борят с раковите клетки. Целта им била да се научи повече за степента на клетъчната мутация и за производството на различни антитела.

Но както беше отбелязано, тези безсмъртни клетки произвеждащи антитела, се оказват полезни не само за научните изследвания, но също така и за новаторски технологични инструменти за огромен брой медицински и индустриални приложения. Всъщност технологията е довела до развитието на строго специфични диагностични тестове; до популярни антиракови лекарства като Ритуксан, Ербитукс и Херцептин, както и на Авастин, който е широко използван за лечение както на ракови заболявания, така и на заболявания на ретината, обикновено водещи до слепота.

В своята статия Киршнер критикува „тенденцията за приравняване на значимите и останалите форми на медицински приложения”, което не провокира изследвания в други сфери, третирани „като по-малко ценни от изследванията на човешките клетки”. В резултат на това цялостната система от знания е пренебрегната, а важната връзка между базисните научни изследвания и човешката медицина, ще бъде прекъсната.

Научните изследвания от последния един век върху най-разнообразни сфери прави тази критика значима. Например изучаването на миниатюрния кръгъл червей Caenorhabditis elegans, донесе изобилие от информация за клетъчното различие, невралните мрежи, клетъчното делене в сексуално репродуктивните организми и програмираната клетъчна смърт. Изучаването на винарката, Drosophila melanogaster, ни даде значително познание за скритите генетични механизми.

Количеството пари, което правителствата дават за изследвания, е огромно. В Съединените щати Националният здравен институт харчи 30 млрд. долара на година, а Националната научна фондация още 7 млрд. Ако правителствата продължават да решават как тези пари да бъдат харчени, те би трябвало да погледнат в огледалото за обратно виждане и да започнат да финансират изследвания, тласкащи науката напред.

*Хенри Милър е физик и молекулярен биолог. Член е на научното дружество „Робърт Уесън” за научна философия и публична политика в Хувър институт към Станфордския университет.

Няма коментари:

Публикуване на коментар