Biologie pour les non-majors I

La communauté scientifique débat depuis quelques décennies de la valeur des différents types de sciences. Est-il précieux de poursuivre la science pour le simple plaisir d’acquérir des connaissances, ou les connaissances scientifiques n’ont-elles de valeur que si nous pouvons les appliquer pour résoudre un problème spécifique ou améliorer notre vie ? Cette question porte sur les différences entre deux types de science : la science fondamentale et la science appliquée.

La science fondamentale ou science « pure » cherche à étendre les connaissances indépendamment de l’application à court terme de ces connaissances. Elle n’est pas axée sur le développement d’un produit ou d’un service ayant une valeur publique ou commerciale immédiate. L’objectif immédiat de la science fondamentale est la connaissance pour la connaissance, bien que cela ne signifie pas qu’en fin de compte, elle ne puisse pas aboutir à une application.

En revanche, la science appliquée ou « technologie », vise à utiliser la science pour résoudre des problèmes du monde réel, permettant, par exemple, d’améliorer le rendement d’une culture, de trouver un remède à une maladie particulière ou de sauver des animaux menacés par une catastrophe naturelle. Dans la science appliquée, le problème est généralement défini pour le chercheur.

Certaines personnes peuvent percevoir la science appliquée comme « utile » et la science fondamentale comme « inutile ». Une question que ces personnes pourraient poser à un scientifique prônant l’acquisition de connaissances serait : « Pour quoi faire ? ». Un examen attentif de l’histoire des sciences révèle toutefois que les connaissances de base ont donné lieu à de nombreuses applications remarquables et de grande valeur. De nombreux scientifiques pensent qu’une compréhension de base de la science est nécessaire avant de développer une application ; par conséquent, la science appliquée s’appuie sur les résultats générés par la science fondamentale. D’autres scientifiques pensent qu’il est temps de s’éloigner de la science fondamentale et de chercher plutôt des solutions à des problèmes concrets. Les deux approches sont valables. Il est vrai que certains problèmes exigent une attention immédiate ; cependant, peu de solutions seraient trouvées sans l’aide des connaissances générées par la science fondamentale.

Un exemple de la façon dont la science fondamentale et la science appliquée peuvent travailler ensemble pour résoudre des problèmes pratiques s’est produit après que la découverte de la structure de l’ADN a permis de comprendre les mécanismes moléculaires régissant la réplication de l’ADN. Les brins d’ADN, uniques chez chaque humain, se trouvent dans nos cellules, où ils fournissent les instructions nécessaires à la vie. Au cours de la réplication de l’ADN, de nouvelles copies de l’ADN sont réalisées, peu avant qu’une cellule ne se divise pour former de nouvelles cellules. La compréhension des mécanismes de la réplication de l’ADN a permis aux scientifiques de mettre au point des techniques de laboratoire qui sont aujourd’hui utilisées pour identifier les maladies génétiques, localiser les personnes présentes sur une scène de crime et déterminer la paternité. Sans la science fondamentale, il est peu probable que la science appliquée existe.

Figure 1. Le projet du génome humain a été un effort de collaboration de 13 ans entre des chercheurs travaillant dans plusieurs domaines scientifiques différents. Le projet s’est achevé en 2003. (crédit : les programmes du génome du ministère américain de l’énergie)

Un autre exemple du lien entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée est le projet du génome humain, une étude dans laquelle chaque chromosome humain a été analysé et cartographié pour déterminer la séquence précise des sous-unités d’ADN et l’emplacement exact de chaque gène. (Le gène est l’unité de base de l’hérédité ; la collection complète de gènes d’un individu constitue son génome). D’autres organismes ont également été étudiés dans le cadre de ce projet afin de mieux comprendre les chromosomes humains. Le projet du génome humain (figure 1) s’est appuyé sur la recherche fondamentale menée sur les organismes non humains et, plus tard, sur le génome humain. Un objectif final important est finalement devenu l’utilisation des données pour la recherche appliquée visant à trouver des remèdes aux maladies génétiquement liées.

Bien que les efforts de recherche en science fondamentale et en science appliquée soient généralement soigneusement planifiés, il est important de noter que certaines découvertes sont faites par sérendipité, c’est-à-dire par le biais d’un heureux accident ou d’une heureuse surprise. La pénicilline a été découverte lorsque le biologiste Alexander Fleming a accidentellement laissé ouverte une boîte de Pétri contenant des bactéries Staphylococcus. Une moisissure indésirable s’est développée, tuant les bactéries. La moisissure s’est avérée être du Penicillium, et un nouvel antibiotique a été découvert. Même dans le monde très organisé de la science, la chance – lorsqu’elle est associée à un esprit observateur et curieux – peut conduire à des percées inattendues.

Rapport du travail scientifique

Que la recherche scientifique soit une science fondamentale ou une science appliquée, les scientifiques doivent partager leurs résultats pour que d’autres chercheurs puissent approfondir et développer leurs découvertes. La communication et la collaboration au sein et entre les sous-disciplines scientifiques sont essentielles à l’avancement des connaissances en science. C’est pourquoi un aspect important du travail d’un scientifique est la diffusion des résultats et la communication avec ses pairs. Les scientifiques peuvent partager leurs résultats en les présentant lors d’une réunion ou d’une conférence scientifique, mais cette approche ne peut toucher que le petit nombre de personnes présentes. La plupart des scientifiques présentent plutôt leurs résultats dans des articles évalués par des pairs et publiés dans des revues scientifiques. Les articles évalués par les pairs sont des documents scientifiques qui sont examinés par les collègues ou les pairs d’un scientifique. Ces collègues sont des personnes qualifiées, souvent des experts dans le même domaine de recherche, qui jugent si le travail du scientifique peut être publié ou non. Le processus d’évaluation par les pairs permet de s’assurer que la recherche décrite dans un article scientifique ou une proposition de subvention est originale, significative, logique et approfondie. Les propositions de subventions, qui sont des demandes de financement de la recherche, sont également soumises à un examen par les pairs. Les scientifiques publient leurs travaux afin que d’autres scientifiques puissent reproduire leurs expériences dans des conditions similaires ou différentes pour approfondir les résultats. Les résultats expérimentaux doivent être cohérents avec les résultats d’autres scientifiques.

Il existe de nombreuses revues et la presse populaire qui n’utilisent pas de système d’examen par les pairs. Il existe maintenant un grand nombre de revues en ligne à accès libre, c’est-à-dire des revues dont les articles sont disponibles sans frais, dont beaucoup utilisent des systèmes rigoureux d’évaluation par les pairs, mais dont certaines ne le font pas. Les résultats de toute étude publiée dans ces forums sans examen par les pairs ne sont pas fiables et ne doivent pas servir de base à d’autres travaux scientifiques. Dans une exception, les revues peuvent permettre à un chercheur de citer une communication personnelle d’un autre chercheur sur des résultats non publiés avec la permission de l’auteur cité.

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