La ciència i els reptes del nostre temps

Una reflexió sobre el paper futur de la recerca científica

DOI: 10.7203/metode.10.12536

La ciència s’ha desenvolupat com una activitat intel·lectual de forma especialment extensa i intensa des del final del segle XIX. Els seus resultats i els d’un conjunt complex de tecnologies estan marcant la vida dels nostres ciutadans i influeixen en alguns dels paràmetres globals del planeta. En aquesta situació els professionals de la ciència es plantegen els objectius del seu treball en termes de les problemàtiques a les quals s’enfronten les seves disciplines per la seva pròpia dinàmica interna, però també per les demandes que la societat planteja. Reflexionar sobre aquestes diferents perspectives per definir les activitats de la recerca és una necessitat per als investigadors. D’aquesta manera haurien de participar també en la reflexió social sobre aquelles qüestions que pensem que són importants per al futur de la nostra societat.

Paraules clau: ciència i societat, reptes de la ciència, ciències de la matèria, ciències de la vida.

Introducció

Els individus de l’espècie humana tardem molt a créixer. Quan neix un vedell o un poltre, animals ben propers a nosaltres, passen ben pocs minuts fins que es posen drets i corren i tarden ben pocs anys a ser fèrtils i esdevenir adults. Els nostres infants tarden mesos a caminar, anys a ser fèrtils i molts més fins que els considerem preparats per esdevenir plenament membres de la nostra societat. Els diferents grups humans han gestionat aquest procés, vital per a la seva supervivència, d’una forma que els ha permès estar adaptats al seu entorn. I aquest ha canviat profundament durant els segles i mil·lennis i varia d’una part a l’altra del planeta. És ben probable que els individus adults i els més grans s’hagin preguntat sempre com s’ho faran els petits que van creixent per sobreviure en el món que els deixen. En aquest moment de la història aquesta és una pregunta central dels nostres debats i per resoldre-la no podem deixar d’acudir a una de les eines principals que hem desenvolupat per tractar de comprendre el món en què vivim i que anomenem ciència.

«Una de les sensacions que tenim en aquests inicis del segle XXI és que vivim en un món accelerat»

Una de les sensacions que tenim en aquests inicis del segle xxi és que vivim en un món accelerat. I això és cert en alguns aspectes, per exemple, en els canvis de tota mena que ens està portant l’ús sistemàtic dels ginys basats en l’electrònica i que no fa més de cinquanta anys que han entrat en les nostres vides. També és cert que els nombres amb què comptem els membres de la nostra espècie, sobretot en les nostres ciutats, han augmentat de manera accelerada darrerament (DESA, 2017). En conseqüència, ha anat creixent la necessitat de recursos de tota mena que tenim els humans. Al mateix temps també canvia amb gran rapidesa l’estructura de la nostra societat i en particular la de les nostres famílies. Si tornem al món dels infants, en les societats més opulentes, el nombre ha baixat radicalment en el darrer segle; les famílies amb un o dos fills són majoria, mentre que augmenten les parelles que decideixen no tenir fills i aquelles que en tenen deu o dotze, el que era corrent fa un temps, ara són molt poques. Aquest fet s’acumula amb l’augment continuat de l’esperança de vida i tot plegat proporciona una estructura social que es basa en una composició per edats desplaçada cap a la gent més gran, un canvi que s’està fent sentir fortament en les societats europees. Els efectes dels resultats de la medicina i en particular dels anticonceptius, però també dels antibiòtics, entre altres factors, tenen molt a veure amb aquests fets.

L’augment de l’esperança de vida i la davallada de la natalitat en les societats més opulentes dona com a resultat una estructura social que es basa en una composició per edats desplaçada cap a la gent més gran. Un canvi que se sent fortament en les societats europees / Thiago Barletta, Unsplash

Com a conseqüència d’aquesta situació, en l’actualitat la pregunta de quin món és el que deixarem als nostres fills i nets la sentim amb una certa urgència. Les societats dels segles anteriors estaven ben segur preocupades per si els venia una guerra com aquella que acabaven de sofrir, o per si una mala collita no els podria produir prou de menjar, o per si apareixia una epidèmia en la qual perdrien algun membre de la família. En totes elles hi havia individus que sortien en les nits clares a seguir el moviment de les estrelles o que es preguntaven què hi havia darrere de les muntanyes que despuntaven en l’horitzó o com vivia la gent dels països llunyans. I, de manera més concreta, n’hi havia que miraven de resoldre algun dels problemes que tenien i de transmetre el que havien trobat a la seva descendència. D’alguna forma, ara no ens trobem en una situació diferent, el que passa és que en som molts, estem tots connectats d’una forma o altra i hem creat una societat complexa que ens dona moltes solucions però que també ens crea moltes necessitats. Tenim també la consciència que sabem molt més sobre el món en què vivim i hem de tractar de trobar la manera de fer servir el que sabem per resoldre les qüestions globals, regionals i personals que ens plantegem (Puigdomènech, 2016).

Les ciències de la matèria

El segle xx ha estat el segle de la física. Cap a final del segle precedent algú havia dit que ja coneixíem tot de les forces que apareixen entre els objectes materials com la gravetat, l’electricitat i el magnetisme. I ja havien estat formulades, sobretot per la naixent disciplina que anomenarem química, algunes de les idees que donaren lloc a la teoria atòmica de la matèria. Però les limitacions de les teories clàssiques de la física van aparèixer ben aviat a començament del segle, i en el període que va fins a la Segona Guerra Mundial es van desenvolupar grans concepcions noves de la física: el que anomenem mecànica quàntica o la teoria de la relativitat. Aquestes teories ens han acabat proporcionant un marc d’una gran complexitat per a explicar el món material, des de l’univers en el seu conjunt fins als components més bàsics de la matèria. Aquests conceptes teòrics han tingut conseqüències importants per a la nostra concepció del món, però també per a la manera com vivim. Només cal recordar que la comprensió i el desenvolupament dels semiconductors necessita les teories quàntiques i que hi trobem l’origen de l’electrònica i la microelectrònica en què basem les aplicacions digitals que trasbalsen el nostre món. El desenvolupament de les ciències de la matèria ha estat, per tant, deutor de la visió global que la física ens proporciona de les forces que governen la matèria i ha estat essencial perquè hagin aparegut aplicacions tecnològiques que han canviat la vida de les societats humanes de forma radical en els darrers segles.

«Hem creat una societat complexa que ens dona moltes solucions però que també ens crea moltes necessitats»

Els èxits de les actuals teories físiques no han d’amagar les seves llacunes. La manca d’una teoria global que incloga quàntica i relativitat, la manca d’explicació de l’asimetria matèria-antimatèria, el desconeixement de la naturalesa de la matèria i l’energia fosca de l’univers són exemples de llacunes en l’edifici teòric actual de la física. En el terreny més aplicat, el control de la fusió nuclear per a obtenir una font intensa i no contaminant d’energia, el desenvolupament d’aplicacions de la llum, els ordinadors quàntics o els nous materials són alguns dels reptes en què es treballa en diverses disciplines de la física. Evidentment, a les ciències de la matèria, incloent-hi la física i la química, es dirigeixen aquells que busquen solucions a la producció d’energia sense efectes en el clima o els que volen disminuir els residus de tota mena que produïm de manera excessiva i que constitueixen un dels problemes essencials de la nostra societat, que es pregunta si deixarem als nostres descendents un món en el qual podran viure amb nivells de benestar semblants als nostres.

Les ciències de la vida

En la segona meitat del segle xx, les ciències de la vida han agafat d’alguna manera el relleu de les ciències de la matèria com a capdavanteres en la creació d’idees científiques. D’una banda, conceptes que es van formular en el segle xix com l’evolució biològica, les lleis de la transmissió hereditària o la teoria cel·lular van posar la base a unes concepcions coherents del funcionament dels organismes vius. D’altra banda, aproximacions que venien de la física o la química han estat aplicades als materials i les poblacions biològiques i han proporcionat una allau d’informació nova que permet estudiar des del detall més profund dels organismes vius fins al comportament dels grans sistemes ecològics. D’aquesta manera ha estat possible formular una visió coherent de l’origen i l’evolució de les espècies biològiques, inclosa l’espècie humana. Hem anat entenent de manera progressiva les patologies que es presenten sobretot en la nostra espècie i estem tractant d’entendre les conseqüències de la nostra actuació sobre el conjunt de les espècies que poblen el planeta i que exercim d’una manera intensa, sigui directament o indirectament.

Les fonts d’energia més importants en l’actualitat són les fòssils i el seu ús massiu és una de les causes dels canvis que observem en el clima del nostre planeta. A l’esquerra, refineria a West Bountiful (Utah), als EUA. / Thiago Barletta, Unsplash
Les ciències de la matèria es dirigeixen a aquells que busquen solucions a la producció d’energia sense efectes en el clima o els que volen disminuir els residus de tota mena que produïm de manera excessiva. A la dreta, restes de plàstic i altres tipus de residus a la platja de la badia de Kanapou, a Hawaii (EUA). / NOAA Photo Library

En aquests moments del segle xxi es continuen presentant reptes importants de la biologia en les fronteres de la seva recerca. D’una banda, anem explorant els detalls dels components de matèria biològica i de les seves interaccions en l’entorn cel·lular fins arribar al nivell atòmic. En aquests moments, el coneixement que hem acumulat durant el darrer mig segle és de tal magnitud que ja es pot combinar en la seva complexitat per a proporcionar visions integrades del funcionament dels éssers vius. D’altra banda, tractem d’entendre el comportament dels grans sistemes biològics i de la seva interacció amb el medi ambient. Tot plegat permet integrar dades de procedència molt diversa que proporcionen una visió de conjunt del funcionament de les cèl·lules, els organismes o dels ecosistemes a un nivell que era impossible fins fa poc temps. És possible que els grans desenvolupaments metodològics que s’han donat en els darrers anys hagin estat produïts per l’aparició d’un conjunt d’aproximacions noves en l’anàlisi de les grans molècules que constitueixen els organismes vius, en particular el DNA. Aquestes novetats s’han accelerat els darrers anys, especialment en la seqüenciació del DNA i de les seves anàlisis bioinformàtiques, però també en les anàlisis d’imatges que tenen influència en molts camps de la biologia, incloent-hi l’anàlisi de grans poblacions animals i vegetals. Aquest conjunt de mètodes ha permès que es plantegin qüestions de gran impacte social. Dos exemples són les anàlisis genètiques en els individus humans i la seva traducció en decisions mèdiques, i els resultats dels estudis sobre els canvis que es produeixen en el clima a un nivell planetari.

Una de les raons de l’augment de la població humana és l’aplicació del nostre coneixement mèdic, que ens permet viure més anys i en un millor estat de salut. En la imatge, laboratori del Centre d’Investigació de Vacunes dels Instituts Nacionals de Salut dels EUA. / National Institutes of Health, USA

Els reptes de la ciència

Les ciències de la matèria i les ciències de la vida són les dues grans divisions de la ciència actual. Podríem evidentment participar en la discussió sobre si cal considerar dins de les ciències aquelles disciplines que s’ocupen de la societat humana, o sobre l’estatus de les matemàtiques o el de les enginyeries en aquest context. Aquesta discussió és especialment rellevant avui dia, quan les fronteres entre disciplines es fan cada cop més borroses. Però hi ha una altra perspectiva que no podem oblidar de cap manera. Es pot argumentar que la ciència, o la filosofia natural, com també es va anomenar fins a la Il·lustració, procedeix de la curiositat humana que porta la gent a preguntar-se sobre el perquè de les coses. Però cal acceptar també que la ciència és al mateix temps, sobretot en el nostre món actual, un element essencial per aportar respostes als principals problemes que es plantegen els humans com a individus i com a societat.

Aquests reptes generals han estat objecte de reflexió en les institucions d’abast planetari que es van crear a partir de la Segona Guerra Mundial i han donat lloc recentment a la formulació del que és conegut com els Objectius per al Desenvolupament Sostenible (ODS), aprovats per les Nacions Unides el setembre del 2015 (UN, 2015). Es tracta de disset objectius que entre ells són molt diferents quant a volada i possible impacte en la definició de reptes per a la ciència. Està molt clar que posar fi a la fam o incrementar la salut dels humans són dos objectius que han estat sempre presents en la recerca en les ciències de la vida. Aconseguir un accés suficient a l’aigua i a l’energia són objectius constants de la recerca física, com també ho són aquells relacionats amb els impactes de l’activitat humana en els equilibris del planeta com el clima o la vida submarina o terrestre. Actualment ens preguntem de manera particular quin serà el possible impacte de les noves tecnologies digitals i de la robòtica sobre l’accés al treball. D’altra banda, també cal tenir en compte que la mateixa recerca només es pot desenvolupar en un entorn de llibertat i de pau, i ha de tenir com a objectiu reduir les desigualtats entre les poblacions humanes i molt en particular les desigualtats de gènere, com reclamen els Objectius per al Desenvolupament Sostenible.

«La nostra societat té requeriments molt superiors als que tenien societats de fa menys d’un segle»

Des d’un punt de vista més general cal també argumentar que la fam, les intempèries o la malaltia són problemes que els humans sempre han tractat de resoldre mitjançant el coneixement i la recerca de solucions possibles. I aquests problemes no són molt diferents en la seva arrel a aquells que es presentaven als nostres antecessors fa 12.000 anys, quan podem datar l’inici de la societat neolítica. El que ens trobem actualment és, d’una banda, que la nostra societat té uns requeriments molt superiors als que tenien societats de fa menys d’un segle. Pensem, per exemple, en el que considerem la necessitat d’accés a l’energia o a les xarxes de comunicació digitals, dos recursos que estan disponibles no fa més d’un segle. D’altra banda, la població humana ha crescut d’una forma exponencial durant els darrers cent anys i les seves activitats de tota mena s’han desenvolupat de manera que els impactes ambientals es comencen a sentir a una escala planetària.

Aquestes problemàtiques són en part degudes a l’aplicació del nostre coneixement. Per exemple, una de les raons, no l’única, de l’augment de la població humèdic, que ens fa viure més anys i en un millor estat de salut. I l’augment de la població humana és un dels factors que acaben produint un impacte més gran sobre la nostra societat i sobre la demanda de recursos de tota mena. Per exemple, un dels recursos imprescindibles és el d’aliments, una necessitat bàsica per a tota persona; i la demanda d’aliments produeix una pressió sobre la producció agrícola i ramadera, la qual al seu torn es basa en l’ocupació de terrenys i l’ús d’aigua, d’adobs i de productes de tractaments contra plagues per mantenir la producció (FAO, 2018). La nostra societat s’ha anat adaptant a disposar de fonts d’energia molt accessibles en què es basen activitats essencials per a la nostra vida actual com són el transport de persones i mercaderies o el funcionament d’un conjunt de màquines que omplen les nostres cases, les nostres indústries i les nostres vides (IEA, 2017). Entre els sistemes més comuns hi ha aquells que ens permeten utilitzar tecnologies digitals basades en sistemes electrònics amb els quals tractem tota mena de dades i amb què ens comuniquem de manera extensiva. Les fonts d’energia més importants en l’actualitat són les fòssils i el seu ús massiu és una de les causes dels canvis que observem en el clima del nostre planeta (IPCC, 2014). El mateix podríem dir de recursos com els metalls o els materials per a la construcció. I tot plegat produeix una quantitat de residus que no sabem com tractar en molts casos.

Augment de la població, ús massiu d’energia i altres recursos, producció de residus i els seus efectes sobre el clima o sobre la diversitat biològica… Com a conseqüència d’aquests factors es planteja la necessitat de reflexionar sobre la manera com utilitzem el coneixement i les noves tecnologies. Com hem vist anteriorment, aquest coneixement s’ha enriquit d’una forma considerable els darrers anys. En les disciplines de les ciències de la vida hem explorat els mecanismes més íntims de les funcions cel·lulars i la seva relació amb la transmissió de la informació genètica. Aquest coneixement ha donat lloc també a un conjunt de possibilitats d’actuar sobre aquesta informació, és a dir, de modificar els gens de diferents organismes biològics. Aquesta possibilitat s’ha estat emprant en bacteris, fongs, plantes i animals en el marc de les regulacions en els diferents països i de debats intensos. El debat sobre la modificació genètica de l’espècie humana fins ara ha romàs tancat i aquesta s’ha rebutjat excepte en casos molt concrets de teixits que es podien modificar de forma externa al cos humà. L’aparició de noves metodologies de modificació genètica més dirigida ha situat aquest debat un altre cop sobre la taula. En l’altre extrem de l’anàlisi biològica, el de la dimensió planetària o dels entorns ecològics, les possibilitats d’actuar-hi o de deixar-hi d’actuar són també objecte de debat.

Actualment la nostra societat té unes necessitats que no existien en societats de fa menys d’un segle, com per exemple l’accés a l’energia o a les xarxes de comunicació digitals. En la imatge, fotografia nocturna de la Terra realitzada des del Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA, on s’aprecien els patrons d’assentament humà al planeta a partir de la presència de xarxa elèctrica. / NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using Suomi NPP VIIRS data from Miguel Román, NASA’s Goddard Space Flight Center 

En aquests primers decennis del segle xxi ens trobem, per tant, en la situació que les aspiracions de l’espècie humana d’accés als recursos bàsics de la seva vida estan garantides d’una forma que mai s’havia donat en la seva història per a una part de la població. I unes possibilitats molt diverses, per exemple, en l’energia o les telecomunicacions han anat apareixent i donant lloc a dimensions noves de la vida humana que semblen convertir-se en nous drets que cal garantir. Al mateix temps, la dimensió de l’activitat humana ha crescut de forma exponencial i està donant lloc a efectes planetaris que poden incidir en la possibilitat que les generacions futures puguin assolir nivells de benestar similars a aquells de què gaudeix almenys una part de la població humana, mentre que sabem que hi ha grans minories que no hi tenen encara accés. Ens trobem, per tant, en la situació de prendre decisions complexes a les quals sovint no tenim mecanismes per respondre, mentre que el nostre coneixement és més vast i profund que mai i per tant hauríem d’estar més preparats per afrontar els reptes de tota mena que es presenten.

«Un dels reptes de la ciència és donar al ciutadà informació perquè pugui prendre les decisions necessàries»

En aquest entorn, de demandes dels ciutadans envers aquells que conreen la ciència, n’hi ha moltes i sovint contradictòries. Un dels reptes de la ciència en aquest moment és donar al ciutadà informació de la millor qualitat possible perquè pugui prendre les decisions necessàries i proporcionar, quan sigui possible, les eines per actuar en les direccions que la societat decideixi. També és un repte fer que els resultats de la recerca arribin com més aviat millor a aquells que en poden ser els receptors. Això es fa mitjançant l’activitat industrial, que té una dinàmica i uns interessos propis, el que pot donar lloc a conflictes d’interessos que són preocupants per a la credibilitat de la ciència enfront dels ciutadans. La reflexió sobre els reptes de la ciència no es pot aïllar de les preocupacions del conjunt de la societat. És la mateixa convicció que moltes de les qüestions que es plategen de forma global a la nostra societat no tenen només una solució científica i tecnològica, però també que, sense disposar de la millor anàlisi científica i sense aplicar les millors tecnologies disponibles, no hi haurà solució a la majoria d’elles.

REFERÈNCIES

DESA. (2017). World population prospects: The 2017 Revision. Key findings and advance tables. Nova York: United Nations. Department of Economic and Social Affairs. Consultat en https://www.un.org/development/desa/publications/ world-population-prospects-the-2017-revision.html

FAO. (2018). The state of food security and nutrition in the world. Building climate resilience for food security. Roma: FAO. Consultat en http://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition/ en/

IEA. (2017). World energy outlook 2017. París: International Energy Agency. Consultat en https://www.iea.org/weo2017/

IPCC. (2014). Climate change 2014. Synthesis Report. Ginebra: IPCC. Consultat en http://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/

Puigdomènech, P. (2016). Desafíos del futuro. Doce dilemas y tres instrumentos para afrontarlos en el duodécimo milenio. Barcelona: Crítica.

UN. (2015). About the Sustainable Development Goals. Consultat en https://www.un.org/sustainabledevelopment/ sustainable-development-goals/

© Mètode 2019 - 100. Els reptes de la ciència - Volum 1 (2019)

Professor d’investigació del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CSIC-IRTA-UAB-UB) de Cerdanyola (Barcelona). Membre del Grup Permanent de Ciència i Ètica d’ALLEA en representació de l’Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona i de l’Institut d’Estudis Catalans.