Великаны на плечах у карликов: какой вклад вносят в науку негениальные ученые

Иногда я беспокоюсь, что многие молодые люди, имеющие способности к науке, делают выбор не в пользу академической карьеры из-за устаревшего представления о ней. Когда речь заходит об ученых, нам чаще всего представляется либо чудак с внешностью Эйнштейна, либо какой-нибудь ботан. В академической среде по-прежнему плохо как с расовым, так и с гендерным разнообразием, несмотря на то, что науке нужны самые разные люди: смелые теоретики, одинокие экспериментаторы, полевые исследователи, а также команды, работающие над гигантскими проектами и включающие в себя представителей каждого из вышеперечисленных типов.

Принято считать, что все исследователи руководствуются «научным методом» и мыслят одинаково. Однако ученые используют тот же рациональный стиль мышления, что и адвокаты или детективы. Они классифицируют, выдвигают гипотезы и проверяют факты.

Также ошибочно считается, что ученые умнее всех остальных людей. Теоретическое мышление — лишь одна из граней интеллекта, которым в равной мере обладают лучшие журналисты, юристы, инженеры и политики.

Великий эколог Эдвард Осборн Уилсон говорил, что успех в определенных областях науки не требует большого ума. Как эксперт по десяткам тысяч видов муравьев, он знал, что свободного полета мысли мало — иногда требуются десятилетия кропотливой работы. Наука бывает скучной, поэтому тем, кому не хватает терпения, лучше поискать себе работу на Уолл-стрит.

Высокомерные заявления о превосходстве теоретической науки над прикладной неосновательны. Применить научное открытие на практике иногда труднее, чем сделать это самое открытие. Есть известная среди инженеров карикатура, на которой изображены два бобра, смотрящие на огромную гидроэлектростанцию. Один бобер говорит другому: «Это не я ее построил, но в основе конструкции лежит моя идея».

Хотел бы напомнить коллегам-теоретикам, что шведский инженер Гидеон Сундбек, который изобрел застежку-молнию, внес более весомый вклад в науку, чем кто-либо из нас. Нет более достойной цели, чем обеспечить пищей, зеленой энергией и медицинскими услугами девять миллиардов людей, которые будут населять нашу планету к середине века.

Начинающим ученым следует выбирать ту область исследований, которая соответствует их типу личности, склонностям и навыкам.

Трудиться в области, которая стремительно развивается, иметь доступ к передовым технологиям, более мощным компьютерам и более крупным наборам данных — увлекательно. Но нет необходимости ограничиваться только одной областью или заниматься только наукой. Прогресс в большинстве областей происходит скачками, между которыми наблюдается относительный застой. Те, кто в середине своей карьеры переходят из одной научной отрасли в другую, часто привносят свежий взгляд на вещи, а наиболее активно развивающиеся области находятся на пересечении традиционных дисциплин.

И еще: только гении (и безумцы) берутся за самые грандиозные и фундаментальные проблемы. Нужно учитывать не только важность проблемы, но и вероятность того, что удастся найти решение.

Начинающим ученым не следует с ходу браться за теории Великого объединения или квантовую теорию, хотя, несомненно, каждый ученый стремится решать сложнейшие задачи. Но помните, что проблемы в нейронауке и исследованиях рака решаются не скопом, а шаг за шагом.

Это может показаться странным, но зачастую мы меньше всего знаем о самых близких к нам явлениях, тогда как наиболее изученные находятся в глубинах Вселенной. Астрономы могут объяснить столкновения черных дыр на расстоянии миллиарда световых лет от нас. В то же время о повседневных вещах вроде питания и ухода за детьми мы знаем так мало, что советы «экспертов» меняются из года в год.

Значение имеет не масштаб, а сложность. Крошечное насекомое устроено сложнее, чем звезда или галактика.

Принято считать, что ученые с возрастом не развиваются, а выгорают. Физик Вольфганг Паули язвительно говорил об ученых старше тридцати: «По-прежнему такие молодые и уже такие неизвестные».

Есть очень немного исследователей, которые сделали свои самые выдающиеся открытия на позднем этапе жизни. С людьми искусства обычно бывает наоборот. Испытав в юные годы влияние господствующего в то время стиля, они затем развиваются за счет одной только внутренней работы. Ученые же должны постоянно изучать новые идеи и методы, если они хотят оставаться на передовой.

Однако это не значит, что нельзя плодотворно трудиться в пожилом возрасте. Один из изобретателей литий-ионного аккумулятора Джон Гуденаф продолжает работать в возрасте 97 лет. В 2019 году он стал самым пожилым лауреатом Нобелевской премии.

Важно избегать непродуманных и самоуверенных вылазок в другие области — это сбивало с пути истинного даже выдающихся ученых. Человек, охваченный куражом, больше не желает довольствоваться традиционными исследованиями и поступательным движением вперед. Как следствие, он прыгает выше головы.

Артур Эддингтон был, наверное, самым выдающимся астрофизиком своего поколения. В 1930-х годах он разработал «фундаментальную теорию», с помощью которой, по его утверждению, можно было подсчитать точное количество атомов во Вселенной. Когда Эддингтон изложил ее в ходе лекции, один молодой ученый, сидевший в зале, сказал своему старшему коллеге: «Физики всегда выживают из ума на старости лет?» «Нет, — ответил его коллега. — Гении вроде Эддингтона временами действительно сходят с ума, а вот стипендиаты вроде тебя с возрастом становятся только глупее».

Ученые известны нещадной критикой своих коллег. Все дело в том, что они как никто другой заинтересованы в обнаружении ошибок. Наибольшее уважение в их профессии достается тому, кто вносит самый неожиданный и необычный вклад и опровергает господствовавшие доселе представления.

Но ученым стоит не менее критично относиться и к собственной работе. Они не должны слишком обольщаться своими любимыми теориями и принимать желаемое за действительное. Это часто оказывается непосильной задачей. Тот, кто потратил долгие годы жизни на определенный проект, неизбежно считает его важным и страдает, если его усилия оборачиваются ничем.

Но красивые теории разрушаются неумолимыми фактами. Лишь те предположения, которые выдержали критику, становятся частью научного знания. Великий историк Роберт Мертон называл науку «организованным скептицизмом».

Путь к консенсусу в науке часто извилист и полон тупиков. Время от времени инакомыслящие оказываются правы, однако такие случаи происходят намного реже, чем считается. Иногда господствующие представления опровергаются, однако в большинстве случаев они расширяются и углубляются. Например, Эйнштейн не опровергал Ньютона, а продолжил его идеи и предложил новый, более широкой, взгляд, позволяющий лучше понять пространство, время и силу притяжения.

Когда теории вступают в противоборство, победительницей может быть только одна из них. Иногда все решает один-единственный факт. Так произошло с теорией Большого взрыва, когда в 1965 году были обнаружены пронизывающие Вселенную микроволны, которые нельзя было объяснить никак иначе, кроме как последствиями взрыва. Точно так же в 1960-х годах открытие спрединга океанической коры убедило геофизиков в верности теории дрейфа материков.

Развитие науки зависит не только от теорий, но и от новых технологий и инструментов. Большинство инструментов помещаются на столе, но есть и огромные — к примеру, Большой адронный коллайдер в швейцарской лаборатории ЦЕРН, самый большой научный инструмент в мире. Астрономическое оборудование управляется многонациональными консорциумами. Есть в этой области и по-настоящему глобальные проекты — например, комплекс радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array в Чили.

Но независимо от того, идет ли речь о многонациональном или местном коллективе, знания ученых (в отличие, скажем, от знаний юристов) применимы в любой точке мира. Вот почему ученым намного легче преодолевать национальные и идеологические границы.

Но нельзя не упомянуть и об отрицательном демографическом тренде, который препятствует формированию идеальной творческой среды. Моему поколению повезло, так как полвека назад доступ к высшему образованию расширялся и наука стремительно развивалась. В те времена молодых ученых было больше, чем пожилых; более того, считалось нормальным (и даже обязательным) выходить на пенсию к 65 годам.

Сейчас же, по крайней мере на Западе, научные круги не расширяются и установленного пенсионного возраста больше нет. В предыдущие десятилетия многие ученые к тридцати годам уже возглавляли научные группы, тогда как сегодня редко кто получает грант на исследование до сорока лет. Это не сулит ничего хорошего.

Наука всегда будет привлекать «ботанов», а штат лаборатории можно набрать и из людей, которые подают заявки на грант, но никогда не получают финансирования. Но важно также, чтобы профессия привлекала амбициозных людей, которые стремятся чего-то достичь к тридцати годам. Если таких возможностей не появится, все большее количество молодежи будет отказываться от научной карьеры в пользу создания стартапов.

Путь стартапера имеет свои преимущества, но в долгосрочной перспективе важно, чтобы некоторые из людей, имеющих способности к науке, посвящали себя фундаментальным проблемам.

Стремительный скачок в развитии информационных технологий стал возможен благодаря исследованиям, проводимым в ведущих университетах. А медицинским исследованиям препятствует недостаток знаний. Тот факт, что ни одно лекарство от болезни Альцгеймера по-прежнему не прошло клинических испытаний, говорит о том, что нам по-прежнему слишком мало известно об устройстве мозга.

Я надеюсь, что нынешний застой окажется временным явлением и вскоре появятся новые возможности для начинающих ученых. Благодаря повышению благосостояния, увеличению свободного времени и развитию коммуникаций миллионы образованных любителей и гражданских ученых по всему миру смогут заниматься тем, к чему лежит душа. Состоявшимся ученым эти тренды позволят проводить исследования вне стен университетских и государственных лабораторий.

Если многие ученые встанут на этот путь, ведущая роль исследовательских институтов будет сведена на нет, а независимая наука снова приобретут статус, которым она пользовалась до ХХ века. Возможно, это даже приведет к всплеску новаторских идей, необходимых для экологически устойчивого будущего.