Patru cercetări științifice care păreau absurde, dar au dat rezultate absolut remarcabile

Cu 25 de ani în urmă, s-a întâmplat ceva de neimaginat: un grup extremist puțin cunoscut până atunci a transformat avioane civile, cu pasageri nevinovați, în arme cu care a atacat obiective din Statele Unite. Era 11 septembrie 2001. Lumea, stupefiată, a apelat la media tradițională pentru informații, dar și la internet, acea sursă de cunoaștere relativ nouă și mai personalizată, care permitea chiar să pui întrebări, deși existau puține răspunsuri, scrie BBC.

Doar că, la acel moment, webul nu era pregătit să gestioneze niveluri ridicate de trafic: acea zi a fost atât de copleșitoare încât rețeaua a devenit practic inutilizabilă. Sunil Nakrani a fost unul dintre mulții care s-au întrebat de ce internetul a colapsat. Dar, fiind inginer electrician care își făcea doctoratul la Universitatea Oxford din Anglia, avea instrumentele necesare pentru a înțelege problema și dorința de a o rezolva.

Pe scurt, problema era că toate site-urile erau găzduite pe servere, iar acestea, la rândul lor, în centre de date mari. Proprietarii acestor site-uri estimau câți oameni vor accesa conținutul și plăteau în funcție de această prognoză.

Când cineva dorea să vadă un conținut și dădea click, serverul primea cererea și trimitea informația. Totul funcționa bine dacă cererea era cea anticipată, dar dacă brusc apărea un val de solicitări pentru același conținut, serverul nu mai făcea față, iar tot mai mulți utilizatori trebuiau să aștepte, chiar dacă existau alte servere disponibile și neutilizate.

Nu ar fi mai bine ca serverele inactive să poată ajuta pe cele supraîncărcate? Dacă răspunsul era „da”, întrebarea era „cum”: care este cea mai eficientă și rentabilă metodă de a distribui serverele pentru traficul de internet, aflat în continuă schimbare?

Nakrani, care călătorea frecvent la Atlanta deoarece soția sa lucra acolo, s-a gândit să consulte experți de la Institutul de Tehnologie din Georgia, iar unul dintre ei l-a invitat la o discuție: Craig Tovey, specialist în inginerie industrială și sisteme. Acea întâlnire avea să transforme internetul, folosind o cercetare pe care unii ar fi considerat-o capricioasă, deoarece era ghidată de curiozitate și până atunci nu avusese nicio aplicație practică.

De la albine la gâște

După ce l-a ascultat pe Nakrani câteva minute, Tovey și-a dat seama că răspunsul ar putea veni de la albinele melifere, care au evoluat pentru a prospera într-o lume incertă.

Pentru stup, este esențial să adune toată mierea necesară pentru a supraviețui iernii, ceea ce presupune colectarea nectarului din sute de milioane de flori. Însă în natură, câmpurile de flori nu sunt distribuite uniform, nu toate florile înfloresc în același timp sau în aceeași perioadă a zilei, iar alte viețuitoare concurează pentru același nectar. Astfel, albinele trebuie să fie eficiente și chiar sunt, fără ca vreuna să conducă procesul.

Acest lucru se datorează „înțelepciunii stupului”, potrivit specialistului în albine Tom Seeley, biolog la Universitatea Cornell. Cu ani în urmă, Tovey, împreună cu alți doi cercetători curioși – colegii săi ingineri de la Georgia Tech, John J. Bartholdi III și John Hagood Vande Vate – colaboraseră cu Seeley pentru a înțelege modul în care albinele rezolvă o problemă atât de complexă.

Cercetarea a inclus experimente precum transportul a 4.000 de albine, fiecare marcată cu numere și culori diferite pentru identificare, la o stație biologică cu surse artificiale de nectar, pentru a le observa și a verifica dacă modelul teoretic corespunde realității. (Dacă te întrebai cum se marchează mii de albine: sunt imobilizate prin scăderea temperaturii corporale și cu ajutorul multor studenți.) Cercetarea a fost un succes în ceea ce privește cunoașterea, dar până la întâlnirea lui Nakrani cu Tovey, era genul de studiu pe care criticii finanțării științei l-ar fi considerat „inutil”.

Rezultatul colaborării dintre Nakrani și Tovey a fost aplicarea algoritmului inspirat de albine în lumea digitală, care ajută la gestionarea vârfurilor de trafic și evită apariția acelui simbol enervant de încărcare.

În 2016, această cercetare a primit Golden Goose Award („Premiul Gâsca de Aur”), creat pentru a evidenția „studii aparent obscure care au dus la progrese majore și au avut un impact social semnificativ”.

Premiul a fost creat de congresmanul democrat Jim Cooper pentru a contracara moștenirea senatorului William Proxmire, critic dur al cheltuirii banilor publici, care între 1975 și 1988 acorda lunar Golden Fleece Awards („Premiile Lâna de Aur”), prin care ridiculiza cercetarea științifică finanțată public.

Aceste premii „reflectau o neînțelegere profundă a modului în care funcționează știința și a modului în care astfel de cercetări pot deveni extrem de importante (…) Natura cercetării științifice face ca impactul ei să fie greu de anticipat”, se arată pe site-ul Golden Goose Award.

„Știința este un proces de a învăța și înțelege lumea în care trăim și, din decenii de investiții, am învățat că nu știm de unde vor veni descoperirile, dar știm că ele vor veni”, a declarat Joanne Padrón Carney, directoare de relații guvernamentale la AAAS și membră a comitetului Golden Goose Award.

Premiul, a adăugat ea, „arată că uneori descoperirile necesită timp, iar aplicarea unor cercetări care păreau absurde sau obscure poate avea un impact uriaș asupra societății, chiar și după decenii”.

„Suntem curioși”

În spatele acestor cercetări „obscure sau aparent inutile” se află adesea simplul fapt că vrem să aflăm lucruri fără un motiv concret.

„Natura umană de bază este că suntem curioși, ne entuziasmează explorarea și înțelegerea, să vedem lucruri nemaivăzute și să facem descoperiri noi”, spune Joanne.

„Este unul dintre motivele pentru care investim în știință.”

Dar când fondurile sunt limitate, ca aproape peste tot, ele sunt direcționate spre ceea ce se numește „cercetare de tip misiune”.

„Investim în agricultură pentru a avea aplicații și beneficii în acel domeniu, în securitate națională, apărare sau sănătate publică… există anumite obiective de atins. Însă acest lucru este echilibrat de obicei cu investiții în știința fundamentală, pentru a împinge limitele cunoașterii, fără o aplicație specifică în minte, pentru că nu știm de unde vor veni beneficiile.”

Această investiție în știința fundamentală este în scădere în unele țări, uneori drastic. Dacă ar fi nevoie de un exemplu pentru a contracara această tendință, Joanne are mai multe.

„Lumea este acum foarte concentrată pe inteligența artificială. Și totuși, baza inteligenței artificiale nu vine de la informaticieni, ci mai degrabă din neuroștiință. În anii ’70, câțiva cercetători au dezvoltat o metodă de măsurare a rețelelor neuronale. Mai târziu, alți cercetători au folosit acel cadru pentru a modela mai bine cogniția și înțelegerea, ceea ce a devenit baza a ceea ce numim astăzi inteligență artificială.”

„De fapt, unul dintre acești cercetători (Geoffrey Hinton) a primit Premiul Golden Goose și a câștigat Premiul Nobel în 2024. Au trecut decenii până când valoarea muncii sale a fost recunoscută.”

Hinton, împreună cu James L. McClelland și David E. Rumelhart, au pornit de la curiozitatea de a înțelege mai bine funcțiile cognitive ale creierului uman.

Această cercetare fundamentală a stat la baza revoluției în învățarea automată și inteligența artificială.

Salvând vieți

„Unul dintre exemplele mele preferate este că avem o întreagă industrie biotehnologică dezvoltată doar pentru că am investit în doi oameni de știință care au vrut să înțeleagă de ce bacteriile pot supraviețui în izvoarele termale”, spune entuziasmată Joanne.

În anii ’60, microbiologul Thomas Brock și asistentul său Hudson Freeze au mers în Parcul Național Yellowstone pentru a studia nămolul verde din izvoarele fierbinți.

Au descoperit bacteria Thermus aquaticus, care nu doar supraviețuia temperaturilor extreme, ci prospera în ele. Cum putea ceva să trăiască în apă atât de fierbinte? Brock a recunoscut ulterior că „nici măcar nu se gândea la utilizări industriale” când a studiat-o. Era pură curiozitate.

Decenii mai târziu, biochimistul Kary Mullis și-a dat seama că o enzimă a acelei bacterii (Taq polimeraza) putea rezista procesului PCR (reacția de polimerizare în lanț), care permite multiplicarea rapidă a ADN-ului. Poate nu îți amintești numele, dar îți amintești aplicația: testele PCR pentru COVID-19, esențiale în medicină, genetică și criminalistică.

Totul a pornit de la studierea nămolului din Yellowstone, cu un grant de 80.000 de dolari. Impactul a fost uriaș: vieți salvate și industrii create. Mullis a câștigat Premiul Nobel, iar Brock și Freeze au primit Premiul Golden Goose.

Un alt exemplu, și mai accidental

La mijlocul anilor ’60, biofizicianul Barnett Rosenberg și colegii săi studiau modul în care câmpurile electrice afectează bacteriile E. coli. Întrebarea lor pornea de la observația că celulele în diviziune aveau un model similar cu pilitura de fier din jurul unui magnet. Dar s-a întâmplat ceva neașteptat: bacteriile au încetat să se mai dividă și au început să crească în forme alungite și bizare. Inițial s-a presupus că vinovat era câmpul electric.

În realitate, electrozii de platină eliberau compuși care împiedicau diviziunea celulară. Această descoperire aproape întâmplătoare a dus la dezvoltarea cisplatinului, unul dintre cele mai importante medicamente chimioterapeutice, aprobat în 1978.

În 2025, cei trei cercetători au primit postum Premiul Golden Goose. Nu căutau să vindece cancerul. Voiau doar să înțeleagă natura. Uneori, atât este suficient.