Biology for Non-Majors I

Tiedeyhteisö on viime vuosikymmeninä kiistellyt erityyppisten tieteenalojen arvosta. Onko arvokasta harjoittaa tiedettä pelkän tiedon hankkimisen vuoksi, vai onko tieteellisellä tiedolla arvoa vain, jos voimme soveltaa sitä tietyn ongelman ratkaisemiseen tai elämämme parantamiseen? Tässä kysymyksessä keskitytään kahden tiedetyypin, perustutkimuksen ja soveltavan tieteen, välisiin eroihin.

Perustutkimus eli ”puhdas” tiede pyrkii laajentamaan tietämystä riippumatta siitä, miten sitä voidaan lyhyellä aikavälillä soveltaa. Se ei keskity sellaisen tuotteen tai palvelun kehittämiseen, jolla on välitöntä julkista tai kaupallista arvoa. Perustutkimuksen välitön tavoite on tieto tiedon itsensä vuoksi, mikä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö se voisi lopulta johtaa johonkin sovellukseen.

Soveltava tiede eli ”teknologia” sen sijaan pyrkii käyttämään tiedettä reaalimaailman ongelmien ratkaisemiseen siten, että esimerkiksi sadon satoa pystytään parantamaan, tiettyyn tautiin löydetään parannuskeino tai luonnonkatastrofin uhkaamat eläimet voidaan pelastaa. Sovelletussa tieteessä ongelma määritellään yleensä tutkijan puolesta.

Jotkut henkilöt saattavat pitää soveltavaa tiedettä ”hyödyllisenä” ja perustiedettä ”hyödyttömänä”. Kysymys, jonka nämä ihmiset saattaisivat esittää tiedonhankintaa puolustavalle tiedemiehelle, olisi: ”Mitä varten?”. Tieteen historian huolellinen tarkastelu paljastaa kuitenkin, että perustieto on johtanut moniin huomattavan arvokkaisiin sovelluksiin. Monet tiedemiehet ovat sitä mieltä, että tieteen perustiedot ovat välttämättömiä ennen sovelluksen kehittämistä; näin ollen soveltava tiede nojaa perustieteiden avulla tuotettuihin tuloksiin. Toiset tiedemiehet ovat sitä mieltä, että on aika siirtyä pois perustieteestä ja etsiä ratkaisuja todellisiin ongelmiin. Molemmat lähestymistavat ovat perusteltuja. On totta, että on olemassa ongelmia, jotka vaativat välitöntä huomiota, mutta vain harvat ratkaisut löytyisivät ilman perustieteiden avulla tuotetun tiedon apua.

Yksi esimerkki siitä, miten perustiede ja soveltava tiede voivat työskennellä yhdessä käytännön ongelmien ratkaisemiseksi, tapahtui sen jälkeen, kun DNA:n rakenteen löytäminen johti DNA:n replikaatiota ohjaavien molekyylimekanismien ymmärtämiseen. DNA-säikeet, jotka ovat ainutlaatuisia jokaisessa ihmisessä, löytyvät soluistamme, joissa ne antavat elämälle tarvittavat ohjeet. DNA:n replikaation aikana DNA:sta tehdään uusia kopioita vähän ennen kuin solu jakautuu muodostaen uusia soluja. DNA:n replikaatiomekanismien ymmärtämisen ansiosta tutkijat pystyivät kehittämään laboratoriotekniikoita, joita nyt käytetään geneettisten sairauksien tunnistamiseen, rikospaikalla olleiden henkilöiden paikantamiseen ja isyyden määrittämiseen. Ilman perustiedettä soveltavaa tiedettä tuskin olisi olemassa.

Kuva 1. Ihmisen geeniperimäprojekti oli useilla eri tieteenaloilla työskentelevien tutkijoiden 13-vuotinen yhteistyöhanke. Hanke saatiin päätökseen vuonna 2003. (luotto: U.S. Department of Energy Genome Programs)

Toinen esimerkki perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen välisestä yhteydestä on Human Genome Project, tutkimus, jossa jokainen ihmisen kromosomi analysoitiin ja kartoitettiin, jotta saatiin selville DNA:n alayksiköiden tarkka järjestys ja kunkin geenin tarkka sijainti. (Geeni on perinnöllisyyden perusyksikkö; yksilön koko geenikokoelma on hänen perimänsä). Osana tätä hanketta on tutkittu myös muita organismeja, jotta ihmisen kromosomeja voitaisiin ymmärtää paremmin. Ihmisen perimäprojekti (kuva 1) perustui muilla kuin ihmisorganismeilla ja myöhemmin ihmisen perimällä tehtyyn perustutkimukseen. Tärkeä päätavoite oli lopulta tietojen käyttäminen soveltavassa tutkimuksessa, jossa etsittiin parannuskeinoja geneettisesti sidoksissa oleviin sairauksiin.

Vaikka sekä perus- että soveltavan tieteen tutkimustoiminta on yleensä tarkkaan suunniteltua, on tärkeää huomata, että jotkin löydöt syntyvät sattumanvaraisesti eli onnekkaan sattuman tai onnekkaan yllätyksen kautta. Penisilliini löydettiin, kun biologi Alexander Fleming jätti vahingossa petrimaljan, jossa oli Staphylococcus-bakteereita, auki. Siinä kasvoi ei-toivottua hometta, joka tappoi bakteerit. Home osoittautui Penicilliumiksi, ja uusi antibiootti löydettiin. Jopa hyvin organisoidussa tieteen maailmassa onni – kun se yhdistetään tarkkaavaisuuteen ja uteliaisuuteen – voi johtaa odottamattomiin läpimurtoihin.

Tieteellisen työn raportointi

Olikpa tieteellinen tutkimus perustutkimusta tai soveltavaa tiedettä, tiedemiesten on kerrottava havainnoistaan, jotta muut tutkijat voivat laajentaa löytöjään ja rakentaa niiden pohjalta. Tiedonvälitys ja yhteistyö tieteen osa-alueiden sisällä ja niiden välillä ovat avainasemassa tieteellisen tietämyksen edistämisessä. Tästä syystä tärkeä osa tiedemiehen työtä on tulosten levittäminen ja viestintä kollegoiden kanssa. Tutkijat voivat jakaa tuloksia esittelemällä ne tieteellisessä kokouksessa tai konferenssissa, mutta tämä lähestymistapa voi tavoittaa vain harvat läsnäolijat. Sen sijaan useimmat tutkijat esittelevät tuloksensa vertaisarvioiduissa artikkeleissa, jotka julkaistaan tieteellisissä aikakauslehdissä. Vertaisarvioidut artikkelit ovat tieteellisiä artikkeleita, jotka tutkijan kollegat eli vertaiset ovat arvioineet. Nämä kollegat ovat päteviä henkilöitä, usein saman tutkimusalan asiantuntijoita, jotka arvioivat, soveltuuko tutkijan työ julkaistavaksi. Vertaisarviointi auttaa varmistamaan, että tieteellisessä artikkelissa tai apurahaehdotuksessa kuvattu tutkimus on omaperäinen, merkittävä, looginen ja perusteellinen. Myös apurahahakemukset, jotka ovat tutkimusrahoituspyyntöjä, kuuluvat vertaisarvioinnin piiriin. Tutkijat julkaisevat työnsä, jotta muut tutkijat voivat toistaa heidän kokeensa samankaltaisissa tai erilaisissa olosuhteissa ja laajentaa havaintojaan. Kokeellisten tulosten on oltava yhdenmukaisia muiden tiedemiesten havaintojen kanssa.

On monia lehtiä ja populaarilehdistöä, jotka eivät käytä vertaisarviointijärjestelmää. Nykyään on saatavilla suuri määrä avoimia verkkolehtiä, eli lehtiä, joiden artikkelit ovat saatavilla maksutta, joista monet käyttävät tiukkoja vertaisarviointijärjestelmiä, mutta osa ei. Näillä foorumeilla ilman vertaisarviointia julkaistujen tutkimusten tulokset eivät ole luotettavia, eikä niitä pitäisi käyttää muun tieteellisen työn perustana. Yhtenä poikkeuksena lehdet voivat sallia tutkijan siteerata toisen tutkijan henkilökohtaista tiedonantoa julkaisemattomista tuloksista siteeratun kirjoittajan luvalla.

Kirjoita!

Paranna tätä sivuaOpi lisää