Secondo uno studio sul numero di Nature di gennaio, che ha messo al microscopio più di 1,2 milioni di pubblicazioni nel settore biomedico, circa il 70% degli studi scientifici mostra risultati che le richieste di finanziamento non avevano neanche previsto.
La maggior parte dei paper presenta risultati frutto di scoperte impreviste, che i progetti di ricerca iniziali non avevano anticipato.
Non dimentichiamolo, in questi tempi in cui la scienza viene spesso considerata un costo inutile, come mostrano i tagli fatti da Donald Trump.
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La serendipità come fattore cruciale nel progresso scientifico
Ciò significa che la serendipità, ovvero la capacità di scoprire qualcosa di nuovo in maniera imprevista, rappresenta un fattore cruciale del progresso scientifico, perché la ricerca di base, più ancora di quella applicata, genera scoperte scientifiche inaspettate.
“Il mondo della ricerca attraversa un momento difficile, tra dipartimenti che riducono gli organici, una sempre più imperante precarizzazione dei contratti, ed enormi pressioni su chi lavora nel settore, e passa una porzione ormai consistente del proprio tempo ad applicare per finanziamenti che servono anche a coprire salari e costi fissi delle università”, commenta Lilia Giugni, UCL University College London (dove insegna Innovazione inclusiva e processi educativi sostenibili): “E siccome di questi fondi c’è disperatamente bisogno, ricercatrici e ricercatori devono spesso adattare gli obiettivi dei propri studi per venire incontro alle priorità dei finanziatori”.
Ma, se è vero la studio di Nature, forse è l’ora di cambiare il modello anche dei finanziamenti alla ricerca.
Il ruolo della serendipità nelle scoperte scientifiche
Il New York Times ha recentemente raccontato come nel 2008, Steve Hollinger lanciò per gioco una macchina digitale dall’altra parte del suo studio, centrando una pila di cuscini. Durante quel volo “a campanile”, la fotocamera scattava una foto confusa che però a Hollinger diede l’idea di realizzare Squito, una videocamera da lancio, a forma di pallina da baseball, equipaggiata con giroscopi e sensori. Oggi questo curioso inventore detiene ben sei brevetti relativi a videocamere lanciabili.
Ma dalla scoperta fortuita o in seguito a un incidente sono nate molte scoperte scientifiche, dalle radiografie al forno a microonde, dai rivelatori di fumo ai vetri di sicurezza fino ai dolcificanti artificiali e a numerosi medicinali del XX secolo, la cui scoperta è frutto di un dato errato.
Sanda Erdelez, scienziata nel campo informatico all’Università del Missouri, si è domandata se la serendiptà, l’arte di scoprire ciò che non stiamo cercando, sia a sua volta un sapere trasmissibile.
Il nome serendipità si deve a un letterato, Horace Walpole, che, seduto alla scrivania nel suo castello di Twickenham, presso Londra, nel 1754 scrisse una lettera, dopo essere rimasto folgorato da una favola persiana che raccontava dei tre principi dell’isola di Serendip dotati di capacità di osservazione sovrumane. “Viaggiando, le loro altezze reali non facevano che scoprire, per accidente o per sagacia, cose che non stavano cercando”. L’autore della fortunata missiva propose così di chiamare serendipity questo talento che sfiorava la genialità.
Martin Chalfie, vincitore di premio Nobel per il suo studio sulla Gfp (la proteina fluorescente che rende le meduse luccicanti di verde), ha fatto la sua scoperta per serendipità. Secondo il New York Times, metà dei brevetti nasce dalla serendipity.
Anche una cura per il diabete deriva da uno studio degli anni ’80 dell’endocrinologo John Eng sui veleni animali in grado di danneggiare il pancreas. Ordinò per posta un veleno di lucertole da cui, giocando, scoprì un nuovo composto nella saliva di un mostro di Gila, poi alla base di una cura per il diabete.
Del resto è casuale anche la rivoluzionaria scoperta della penicillina da parte di Alexander Fleming. Analogamente i raggi X, la Pcr nella biotecnologia eccetera.
Ora lo studio di Nature va oltre. Sostiene che la ricerca di base genera più scoperte scientifiche e risultati inaspettati di quella applicata.
Lo studio di Nature la ricerca di base è più produttiva di quella applicata
La ricercatrice Mariana Mazzuccato da anni sostiene, in chiave keynesiana, il ruolo dello Stato innovatore, dal titolo del suo celebre libro, ovvero l’importanza della ricerca pubblica alla base delle grandi multinazionali di successo: senza la ricerca militare non esisterebbe Internet, senza le scoperte di Berners-Lee al Cern di Ginevra non esisterebbe il Web, ma la lista in realtà è lunga.
In effetti, lo studio di Nature avalla le tesi di Mariana Mazzuccato, quando afferma che è la ricerca di base, più di quella applicata, a promuovere le grandi scoperte scientifiche come quella del grafene, nata per caso.
Attualmente però “avviene che fondi privati orientino la ricerca verso applicazioni commerciali, e che anche i finanziamenti pubblici, esigui e concentrati in aree specifiche, penalizzino la scienza ‘di base’ e gli studi sociali e umanistici”, sottolinea Lilia Giugni.
L’indagine di Nature
Lo studio di Nature ha usato il machine learning per confrontare le categorie scientifiche elencate nei progetti, offrendo così una disanima stayistica del fenomeno. Finalmente, grazie a questa indagine, si esce dall’anedottico e ci si concentra sui dati reali che esaltano, sotto un aspetto quantitativo, il ruolo della libertà di ricerca.
La ricerca pura cerca di ampliare la conoscenza senza un’applicazione immediata, spesso esplorando teorie e principi fondamentali. La ricerca applicata, invece, privilegia i risultati pratici, affrontando problemi specifici o scenari reali.
Focalizzare i fondi nella ricerca applicata, indirizzandoli solo verso pochi progetti destinati all’industria e giudicati fonte di grandi profitti, finisce spesso per tagliare le risorse alla ricerca di base. Quella, che, secondo lo studio di Nature, produce maggiore conoscenza e autentico progresso scientifico.
Le grandi scoperte del ‘900, dai raggi X alla penicillina fino alla Pcr, dimostrano che non hanno percorsi lineari e programmabili, ma sono frutto del metodo scientifico verificabile, che procede per trial and errors.
La matematica applicata secondo Alessio Figalli
Alessio Figalli, matematico dell’Università ETH di Zurigo, medaglia Fields 2018, studia il trasporto ottimale: l’allocazione più efficiente dei punti di partenza verso i punti di arrivo. L’ambito di indagine è ampio e comprende nuvole, cristalli, bolle e chatbot.
A Figalli piace la matematica perché risolve problemi concreti che si trovano in natura, ma gli piace anche il “senso di eternità” di questa disciplina. “È qualcosa che sarà qui per sempre”. (Niente è per sempre, ha ammesso, ma la matematica sarà presente “abbastanza a lungo”). “Mi piace il fatto che se dimostri un teorema, lo dimostri”, ha detto. “Non c’è ambiguità, è vero o falso. Tra cento anni si potrà fare affidamento su di esso, qualunque cosa accada”.
Lo studio del trasporto ottimale, introdotto quasi 250 anni fa da Gaspard Monge, un matematico e politico francese motivato dall’esigenza di risolvere problemi di ingegneria militare, ha trovato applicazione più ampia nell’affrontare problemi logistici durante l’era napoleonica, per esempio individuando il modo più efficiente per costruire le fortificazioni, al fine di ridurre al minimo i costi di trasporto dei materiali in tutta Europa.
Nel 1975, il matematico russo Leonid Kantorovich ha vinto il Nobel per l’economia per aver perfezionato una rigorosa teoria matematica per l’allocazione ottimale delle risorse.
L’allocazione ottimale delle risorse
“Il matematico Figalli ha fatto un esempio con panetterie e caffetterie. L’obiettivo dell’ottimizzazione in questo caso era quello di garantire che ogni giorno ogni panificio consegnasse tutti i suoi croissant e che ogni caffetteria ricevesse tutti i croissant desiderati”, spiega il New York Times.
“Si tratta di un problema di ottimizzazione del benessere globale, nel senso che non c’è concorrenza tra le panetterie o tra le caffetterie”, ha spiegato Alessio Figalli. “Non è come ottimizzare l’utilità di un giocatore. Si tratta di ottimizzare l’utilità globale della popolazione. Ed è per questo che è così complesso: perché se una panetteria o una caffetteria fa qualcosa di diverso, questo influenzerà tutti gli altri”.
Che cos’è la matematica
Intervistato dal New Yprk Times, Figalli ha affermato che per lui “la matematica è un processo creativo e un linguaggio per descrivere la natura. La ragione per cui la matematica è così com’è è che gli esseri umani hanno capito che era il modo giusto per modellare la Terra e ciò che stavano osservando. L’aspetto affascinante è che funziona così bene“.
“La natura è naturalmente un ottimizzatore. Ha un principio di energia minima – la natura da sola. Poi, naturalmente, diventa più complesso quando altre variabili entrano nell’equazione. Dipende da cosa si sta studiando”, ha detto Figalli, intervistato dal NyT in occasione di un evento a New York City organizzato dall’Istituto di Scienze Matematiche Simons Laufer.
Politiche di finanziamento più keynesiane: una questione di libertà
Lo studio di Nature non risponde solo a interrogativi epistemologici, ma impone di rivedere anche le politiche di finanziamento della ricerca che devono prendere maggiormente in esame la rilevanza della ricerca di base su quella applicata.
Occorre finanziare di più progetti che si fondono su esigenze concrete, lasciando però più spazio alla libera esplorazione, proprio per far emergere la serendipità, l’arte di valorizzare ciò che è imprevisto e fuori programma.
Ciò non significa che la ricerca applicata vada snobbata, anzi, ma che bisogna imparare a bilanciare meglio i finanziamenti, per non escludere quella ricerca di base che sa produrre vere scoperte scientifiche.
In tempi di tagli selvaggi, di Trump, alla ricerca e alla scienza, questo principio è un valore da difendere con forza.
I tagli Usa di Trump a scienza e ricerca
L’amministrazione di Donald Trump sta facendo significativi tagli ai finanziamenti federali per la ricerca scientifica e medica negli Stati Uniti.
Preoccupati ricercatori, università e organizzazioni scientifiche, per l’ impatto diretto sull’innovazione, la salute pubblica e la competitività globale degli Stati Uniti.
Ecco una sintesi dei principali tagli e delle loro implicazioni:
Tagli principali
- National Institutes of Health (NIH):
- Proposte di riduzione del budget fino al 18%-22%, equivalenti a miliardi di dollari, con impatti significativi sulla ricerca medica, inclusi studi su cancro, malattie infettive e altre patologie gravi.
- Eliminazione del Fogarty International Center, che promuoveva la collaborazione internazionale in ambito sanitario.
- National Science Foundation (NSF):
- Riduzioni fino al 13%, con conseguenze sulla ricerca di base in fisica, chimica e ingegneria.
- Tagli che hanno colpito circa il 25% della ricerca scientifica finanziata a livello federale nelle università.
- Dipartimento dell’Energia (DOE):
- Soppressione del programma ARPA-E, che finanziava tecnologie energetiche innovative e ad alto rischio, con tagli fino al 51%.
- Riduzioni complessive del 44% per i programmi di ricerca energetica.
- Altre agenzie:
- Tagli drastici all’Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA), con una riduzione di $2.6 miliardi, che ha compromesso programmi legati al cambiamento climatico e alla protezione ambientale.
- Eliminazione completa dei finanziamenti per il National Endowment for the Arts e il National Endowment for the Humanities.
Implicazioni
- I tagli hanno colpito duramente le università statunitensi, che dipendono dai fondi federali per finanziare progetti di ricerca e infrastrutture. Ad esempio, istituzioni come Johns Hopkins University hanno visto riduzioni nei finanziamenti per la ricerca medica avanzata.
- La diminuzione dei fondi federali ha ridotto le opportunità di sviluppo tecnologico e scientifico negli Stati Uniti, aumentando il rischio di perdere la leadership globale in settori chiave come la biotecnologia e l’energia pulita.
- L’eliminazione del Fogarty International Center ha limitato la capacità degli Stati Uniti di collaborare su problemi sanitari globali come HIV/AIDS ed Ebola.
A testimoniare il ruolo della serendipità è anche il database Scopus dove abbonda il termine “unexpected”. Ma dietro all’inatteso non è solo la fortuna, anzi, è proprio la ricerca di base, con le sue forti competenze, esperienze, e la capacità di sperimentare nel giusto contesto.
Nuovi modelli di ricerca e finanziamento
Alla ricerca libera servono tempo di ricercare, la possibilità di fare ricerca senza un’eccessiva pressione che logora la creatività. Occorrono un ambiente diversificato e strutture aperte e non gerarchiche. Dunque un ecosistema favorevole a far emergere le ricerche più interessanti, a dimostrazione del ruolo dei fattori ambientali ed organizzativi.
Infine le scoperte più inattese avvengono nelle discipline meno governate da consolidate equazioni di base, ma più aperte a percorsi incerti e a processi ancora da decifrare come nella biologia molecolare rispetto alla fisica delle alte energie.
“Abbiamo un grande bisogno di un nuovo modello di finanziamento della ricerca, con un forte ruolo dello stato nel sostegno all’innovazione scientifica, tecnologica e sociale, oltre che all’educazione pubblica“, conclude Lilia Giugni: “I saperi e gli strumenti che emergono dalle università dovrebbero essere beni comuni, con benefici distribuiti equamente tra le comunità. E se noi, in aule e laboratori, dobbiamo dare il massimo per contribuire a co-creare e a rendere fruibili questi commons, sono necessarie anche politiche pubbliche che creino un’arena fertile per questo lavoro collettivo”.
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