עשרת הדברות, חלונות 95, ומה שביניהם

06.10.2002
06-10-2002

האם המדע הוא אמנות, שפה, או אוצר טבע? פרופ' חיים הררי נשיא מכון ויצמן למדע


תקציר הרצאה שפרופ' הררי נשא בכנס ב- ALPBACH , אוסטריה, בשנת 1995
 
 
 
 
מדע ואמנות, שניהם מבטאים יצירתיות. מדע הוא גם שפה, שבה אנו מתארים את סודות הטבע ואת חוקי היקום, ובאמצעותה אנחנו מפתחים טכנולוגיות חדשות. במובן מסוים, המדע הוא אוצר טבע: ערכו
הכלכלי המוכח גדול מערכם של המינרלים, הנפט והמחצבים האחרים.
 
אם כן, אפשר לומר שהמדע הוא - בעת ובעונה אחת - צורה של אמנות, שפה ואוצר טבע.
 
אבל המדע, בכל זאת, שונה מאמנות. יש בו הרבה יותר אובייקטיוויות משיש באמנות, ואלה חדשות טובות ורעות. הוא גם לא ממש שפה, ולמעשה קשה מאוד לאמוד את ערכו כאוצר טבע. אפשר, כמובן,  להתפשר על קביעה כי למדע יש הרבה מאפיינים המשותפים לו, לאמנות, לשפה ולאוצרות הטבע. המדע מורכב מכל אלה, אך בכל זאת, הוא אינו ממש אחד מהם. בדיקה מעמיקה יותר של הסוגיה הזאת  תעלה בוודאי יותר שאלות מתשובות.
 
בדיחה יהודית ידועה מספרת שמשה הוביל את בני ישראל במדבר במשך ארבעים שנה, עד שמצא בשבילם את המקום היחיד במזרח התיכון שאין בו נפט. אבל כיום, ואין זו התפארות, התוצר הלאומי הכולל של ישראל גדול מזה של ערב הסעודית. אין זו הצהרה לגבי ישראל או לגבי ערב הסעודית, אלא הצהרה לגבי ערכו של "מצרך" מסוים לעומת ערכם של מצרכים אחרים. במלים עכשוויות אפשר לומר שמשה הביא אתו מהר סיני כמה נכסים רוחניים, שערכן יכול לעלות על ערכם של אוצרות הטבע.
 
במשך מאות בשנים, ואפילו לפני מאה שנה בלבד, אוצרות הטבע, חומרי הגלם, היו חיוניים מאוד לרווחת המדינות, ולמעשה, הם היו הגורמים האמיתיים להתפתחות הקולוניאליזם. לאחר מכן השתנה העולם וערכו של המיכון )מה שאנו מכנים כיום חומרה(, עלה על ערכם של חומרי הגלם. זה היה עידן ענקי התעשייה, דוגמת IBM שהיא, אולי, הענק התעשייתי האחרון הנשען על מיכון. אבל העולם ממשיך להתקדם.
 
אנו נמצאים כיום בעידן חדש המתבסס על דעת, על ידע, כלומר, על תוכנה. ואין המדובר רק בתוכניות מחשב, אלא בתוכנה במובן רחב מאוד - המתחיל בעשרת הדברות, מסתיים, להבדיל, ב - חלונות 95 וכולל את כל מה שבינהם. העובדה ש"מייקרוסופט" כובשת באטיות את מקום הענק מ- IBM, היא רבת משמעות, וכך גם העובדה שביל גייטס, האדם העשיר ביותר בעולם, עשה את הונו בדרך של ייצור תוכנה.
 
זהו סמל המהפכה העכשווית, סמל החשיבות והכוח שלא יאמנו של מלים כמו ידע, דעת, מדע, טכנולוגיה, על יישומם וחידושיהם. באופן מוזר למדי, אם נחשוב על זה בקריטריונים מדעיים, ביל גייטס לא עשה שום דבר: הוא התבסס על מדע וידע שהיו קיימים וזמינים בשבילו, הוא לא יצר שום ידע חדש. זוהי עובדה חשובה ומעניינת ביותר המעלה לתודעתנו את מושג הקניין הרוחני.
 
כיצד להגדיר קניין רוחני? מה ערכו? כיצד אפשר לפצות על אובדנו? כיצד לשמור עליו? שינוי קטן בפטנט שלך עלול להוציא אותו מחזקתך, והמוצרים שייוצרו על פיו עשויים להיות רבי-מכר מבלי שלך יהיה חלק כלשהו ברווחים. רישום פטנט היה עניין חשוב גם בעבר, אך כיום, כאשר הידע נעשה למצרך הכלכלי מספר אחד, הפטנט וכללי רישומו נעשו מרכזיים ואפילו גורליים בעולם הכלכלה.
 
לדוגמה, משה רבנו שגילה את המונתאיזם, לא רשם עליו פטנט, והתוצאה היא שכיום יש לו רק כעשרה מיליון לקוחות. שני האחרים שלקחו את המוצר שלו ושינו אותו איכשהו, לכל אחד מהם יש עכשיו מיליארד לקוחות, והם לא שילמו לו תמלוגים!
 
אם כך, האם המדען עדיין יכול לפרסם באופן חופשי את תוצאות המחקרים שלו מבלי לאבד את זכויות הבעלות על הידע שלו ועל רעיונותיו? אם התשובה על השאלה הזאת היא שלילית, כי אז זהו סופה של דרך הפעולה המדעית שהיכרנו. ומדע ללא זרימה חופשית של מידע, לא יכול להיות מדע טוב. כיצד להתמודד עם הדילמה הזאת?
 
כיצד לאמוד את שוויו של הידע במאזן הכלכלי של חברה מסוימת?
 
נניח, למשל, שלחברה יש ידע חשוב, העשוי להשפיע במידה משמעותית על עתידה הכלכלי. איך הידע הזה מתבטא - אם בכלל - בשורה התחתונה של מאזן החברה? וזה רק קצה הקרחון של המציאות  החדשה המתפתחת לנגד עינינו. המציאות הזאת מעלה דרישה לאנשים בעלי שילוב חדש של מיומנויות ומאפיינים. למשל, כלכלנים, או עורכי דין המתאפיינים גם בהבנה עמוקה של טכנולוגיה מדעית. אני  מאמין שבשנים הקרובות נפגוש יותר ויותר בני אדם צעירים שילמדו ויקבלו תארים אקדמיים במדעי הטבע, ולאחר מכן ישלימו את השכלתם במשפטים או בכלכלה.
 
הבסיס החזק של הידע התעשייתי הוא, בעצם, מדע בסיסי. ללא מדע בסיסי לא תיתכן תשתית מדעית טובה. מדע בסיסי אינו מחפש רק תשובות לשאלות. הוא גם שואל ללא הרף שאלות חדשות. לעתים קרובות, הצגת השאלה הנכונה תוביל את השואל אל המקום הנכון.
 
השנה אנו מציינים מלאת מאה שנה לגילוי האלקטרון על-ידי ג. ג.
 
תומסון, בקמברידג', אנגליה. גילוי האלקטרון, שינה, כידוע, את חיינו באופן יסודי ודרמתי. אגדה שעוברת בעולם המדעי מדור לדור מספרת שלאחר גילוי האלקטרון הרימו מדעני קמברידג' כוסית ובירכו:  "גבירותי ורבותי, הבה נרים כוסית לכבוד האלקטרון, שיישאר חסר תועלת לנצח". אחד מטובי הפיסיקאים של זמננו, חתן פרס נובל בפיסיקה לשנת 1988, ליאון לדרמן, חישב ומצא שכ- 40% מכלל התוצר העולמי מבוסס עתה על הבנתנו את האלקטרון. מאה שנים בלבד מפרידות בין אותה הרמת כוסית בקמברידג' לבין עובדה מפכחת זו. על פי קצב ההתפתחות המאפיין את זמננו, אפשר להניח במידה רבה של ביטחון שלתגלית הבאה שתשלוט בחיינו, יידרשו פחות ממאה שנה כדי להביא לידי ביטוי את מלוא השפעתה.
 
ניהול נכון של מדע בסיסי אינו עניין פשוט. מצד אחד, אתה צריך לאפשר למדענים לפעול ולחקור בחופשיות. אתה צריך לתת להם הזדמנות לעבוד חמש או עשר שנים, ללא קבלת תוצאות, בתנאי שהם באמת יודעים מה הם עושים. מצד שני, כיצד אפשר לדעת אם הם באמת יודעים מה הם עושים? במובן מסוים, ניהול תוכניות של מדע בסיסי דומה לגידול ילדים. כאשר אנו מגדלים ילדים, אנו נותנים להם את כל זמננו, תשומת לבנו, אהבתנו, משאבינו, הכל. איננו יודעים מה הם יהיו לכשיגדלו. אנו מקווים למשהו טוב, אולי רק טוב, אולי מועיל, אולי טוב ומועיל. לפעמים אנו יודעים שמשהו נורא "יצא" מהילד או אולי לא "יצא"  ממנו שום דבר, אבל בכל מקרה נדרשים שני עשורים, לפחות, עד שאנו באמת יודעים מהי תוצאת השקעתנו. אנו יודעים, בכל אופן, שמשפחה בעלת עשרה או שנים-עשר ילדים, תתקשה אולי לספק מזון לכולם. זה מאוד דומה להרבה תוכניות במדע בסיסי.
 
אם יש לך יותר מדי מדענים חוקרים, התוצאה היא שאין די משאבים כספיים לאיש מהם. כך מתפתח מדע בסיסי רע. מצד שני, אם אתה מבקש לכוון ולווסת את המערכת בדייקנות, אתה עלול להיות פולשני  מדי, דבר שעלול להיות הרסני למדע הבסיסי. מה שדרוש, אם כן, הוא מעין שביל זהב. צריך להניח למדע לרוץ חופשי, לתת לו למצוא את דרכו שלו לשגשוג, אבל אי אפשר להרשות לאלפי אנשים לשבת  ולחקור שנים ולא לגלות מאומה. הרבה מאוד אנרגיה דרושה לשמירה על האיזון הנכון, מפני שבתחום הזה, חמש-עשרה שנים יידרשו לתיקון נזק שנגרם במשך שנה אחת. זהו מסר לשרי מדע, לשרי כלכלה,  ולשלטונות בכלל.
 
כאן מתקיים דמיון גדול בין המדע לאמנות. לעתים קרובות קשה מאוד לדעת מהי אמנות טובה. האמן, כמו מדען יוצר, עובר פרקי זמן "יבשים", משעממים , עד שלבסוף - לפעמים - מגיעה פריצת דרך. איך לשפוט דברים כאלה? איך להעריך אותם? מהי יעילות מדעית? יש סיפור ידוע על מומחה לייעול שהתבקש לבחון את התזמורת הפילהרמונית. הוא דיווח שנגן התופים אינו יעיל, מפני שהוא מנגן רק כשהמנצח מסתכל עליו. זהו, לפעמים, סוג הדיווח שאתה מקבל על מדע בסיסי.
 
אבל, כאמור, מדע בסיסי הוא רק היסוד. הצעד הבא, כמובן, הוא האינטראקציה בין המדע הבסיסי והמדע השימושי, אשר במהרה הופכים להיות גוף אחד. התעשייה צריכה להיות מעורבת בעולם האקדמי, והעולם האקדמי צריך לשמור על קשר מתמיד עם התעשייה. אני מאמין שלא יהיה זה נכון אם העולם האקדמי יקבל מימון של 001% מהשלטונות. עדיף שהמדענים יהיו מעט צמאים לכסף תעשייתי.
 
והתעשייה תשמח להשקיע במחקר שלהערכתה עשוי להביא תועלת.
 
ציניקנים מספרים שרוב התגליות המדעיות מתרחשות במקרה, וככל שהמימון למחקר גדול יותר, כך לוקח הרבה יותר זמן עד שאותו מקרה מתרחש. לפעמים זה נכון, אבל לפעמים, ללא מימון לעולם לא  יתרחש המקרה. נכון שגם במדע יש חשיבות למזל, אבל טעות היא לחשוב שהמזל לבדו יכול להוביל מדען להצלחה. כל מדען הוא בר-מזל בהזדמנויות אחדות במשך חייו, אבל רק העקשנים, האמביציוזיים, החכמים, תופסים את ההזדמנות שהמזל זימן להם ומשתמשים בה כדי להגיע אל ההצלחה. מי שנכשל לא היה פחות בר-מזל, אלא שהוא לא זיהה בזמן את ההזדמנות. זהו לקח מדעי חשוב.
 
גורם מרכזי נוסף בהווייה שלנו, שייעשה חשוב עוד יותק בעתיד, הוא החינוך. כיום כמעט כל תחומי החיים קשורים בדרך זו או אחרת למדע ולטכונלוגיה. שר התקשורת עוסק במדע ובטכנולוגיה, אותו הדבר נכון גם לגבי שרי החקלאות, הבריאות, הביטחון התעשייה, איכות הסביבה והאנרגיה. סקר פשוט יראה שכמחצית השרים, בכל הממשלות בעולם, עוסקים בעיקר בענייני מדע וטכנולוגיה. ולא רק השרים, גם  עוזריהם ויועציהם, מובילי ענף התעשייה, מפקדי הצבא, בעצם כל אחד, עוסק במדע ובטכנולוגיה. עובדים פשוטים שצריכים להשתמש בכלים מתוחכמים, פקידי בתי מלון שצריכים להשתמש במחשב וכך  הלאה. האם זה אומר שכל האנשים האלה, משר החקלאות ועד לפקיד המלון, כולם צריכים להיות מדענים או מהנדסים? כמובן שלא. עולם של מדענים ומהנדסים בלבד יהיה אסון. אבל כל אחד צריך להיות מסוגל לדבר את שפת המדע. כולם צריכים להבין מה שמוסבר להם, מהן הסוגיות, כיצד לחשוב במושגים כמותיים. הכשרה מדעית היא תנאי ליכולת להבין מסרים ועניינים שונים המובעים בשפת המדע. אבל האמת ניתנת להיאמר, הכשרה מדעית, עם כל חיוניותה, עדיין היא נעדרת בקרב הרבה מאוד בעלי תפקידים רמים בעולם. אבל עובדה זו היא שריד של עולם שהולך ונעלם. רק לפני 50 שנה יכולת להיות אדם גדול ללא כל ידע מדעי. יכולת אפילו להתרברב "נכשלתי במתמטיקה, ככל שניסיתי". אבל כיום זה נעשה לבלתי אפשרי, ובדור הבא השינוי הזה יורגש ביתר שאת.
 
אני מאמין כי היכולת להעניק השכלה מסוימת במדע ובטכנולוגיה לכל ילד, היא הסוגיה החשובה ביותר לעתידנו. הרמה המינימלית הנדרשת היא יכולת להבין ולהשתמש במדע ובטכנולוגיה כבשפה. מי שלומד שפה, רוכש, למשל יכולת לקרוא טקסט. הכוונה היא לכל טקסט, אמנותי או לא, אסתטי או לא, אינפורמטיווי או לא. אותו דבר במדע. אין זה חשוב אם למדת בבית-הספר הרבה ביולוגיה או כימיה, כל עוד  למדת משהו שהקנה לך יכולת להבין מדע.
 
על הדרך שבה מדע בסיסי משפיע על חיינו, אפשר ללמוד מכמה דוגמאות. למשל, מתקן ה - MRI (מערכת דימות בתהודה מגנטית). מי שנבדק במתקן כזה, המצוי כיום כמעט בכל בית-חולים, יכול לקבל תמונה יפה של פנים גופו, מבלי שנחשף לקרינה מסוכנת, כמו קרינת רנטגן. כיצד זה עובד? פיסיקאים גילו שכל דבר - כולל בני-אדם - נוצר מאטומים. אחר כך התגלה שבאטום קיים גרעין, כך שבני-האדם מלאים גרעינים. לגרעינים האלה יש מטען חשמלי והם מסתחררים סביב צירם. כל דבר שהוא בעל מטען חשמלי והוא מסתובב, הוא כמו מגנט.
 
לכן, רבים מגרעיני האטומים שמרכיבים את גופם של בני-האדם, הם מגנטים קטנים. המגנט הגדול של מכשיר ה- MRI בבית-החולים "יודע" לזהות את המצבים השונים של המגנטים הגרעיניים שבגופנו. כשהוא "מצייר" לעצמו מפה של מיקומי הגרעינים, על פי מצביהם, מתקבלת תמונת ה- MRI. מי יכול היה לנחש בזמנו, שגילוי גרעין האטום על-ידי ארנסט רתרפורד, עבודה מדעית בסיסית לגמרי, תוכל פעם
להציל חיי אדם?
 
למעשה, פיתוחו של מכשיר ה- MRI לא היה מתאפשר גם ללא מחקריהם של פיסיקאים אחרים, שניסו לגלות חלקיקים יסודיים מסוימים, ונזקקו למאיצים כדי למצוא אותם, ואז נאלצו לפתח מגנטים גדולים יותר ויותר כדי לשפר את מאיציהם. מה זה אומר? זה אומר שלפני 25 שנה מי שרצה להשקיע במחקר שיציל יותר אנשים מסרטן, התמקד במחקר רפואי, או ביולוגי. אבל בפועל, יותר אנשים ניצלו מסרטן הודות להשקעות בפיתוח מגנטים חזקים ובשיפור טכניקות ממוחשבות. ועם זאת, ברור שאין טעם להשקיע היום במגנטים כדי לחפש פתרונות רפואיים עתידיים לסרטן. הלקח האמיתי מהסיפור הזה הוא שאנו צריכים להתקדם בחזית רחבה מאוד ולנסות למצוא פתרונות חדשים, שאולי יהיו לא פחות מפתיעים מאלה שמצאנו עד כה.
 
אני מאמין שהצעד הבא בעסקי ה- MRI יתמקד באפיון הבעיה, ולא רק במיפויה. כלומר, נוכל לבצע אנליזה כימית טובה ללא חדירה לגוף אדם יצמיד את אצבעו למגנט, ויקבל את תוצאות בדיקת הדם שלו  מבלי שנלקחה ממנו אפילו טיפת דם אחת. התפתחות כזאת יכולה לקדם את היכולת לאבחן גידולים באופן בלתי-חודרני, ללא בדיקות ביופסיה.
 
דוגמה שנייה מציעה לנו הקריפטולוגיה, מדע ההצפנה והפיענוח. כאן נולדו יישומים מפתיעים מתוך עיסוק מחקרי בתורת המספרים שהיא, קרוב לוודאי, תחום העיסוק החסר תועלת ביותר בעולם.
 
מתמטיקאים תמיד אומרים שהאינסוף גדול יותר מכל מספר. הוא גדול יותר ממיליון, גדול יותר ממיליארד, ולפי ההיגיון הזה הוא גם גדול יותר ממספר בעל מאה אפסים. אבל בפועל, מבחינה מעשית, מספר בעל מאה אפסים הוא, למעשה, אינסוף, מפני שלא קיים שום דבר שמצוי בכמות של מספר בעל מאה אפסים, בכל היקום. מספר החלקיקים ביקום הוא הרבה פחות מזה. גיל היקום הנאמד בשניות, ואפילו במיקרו-שניות, או ביחידות הזמן הקטנות ביותר הידועות לנו, עדיין הוא הרבה פחות מזה. לכן, אירוע שעשוי להתרחש פעם אחת במספר בעל מאה ספרות של מקרים - לא יתרחש לעולם. ההבנה המפתיעה הזאת, שמספר בעל מאה ספרות שקול מכל בחינה מעשית לאינסוף, הובילה לכמה יישומים מרתקים בתחום ההצפנה והפיענוח של מידע, עניין שכידוע יש לו חשיבות עצומה בזמננו.
 
והנה דוגמה למשהו שעדיין לא התרחש, וייתכן שלא יתרחש לעולם. שני השטחים המדעיים המובילים, אשר עושים את החדשות הגדולות בשנים האחרונות, הם אלקטרוניקה, מיקרואלקטרוניקה ומחשבים מצד אחד וביוכנולוגיה וגנטיקה מהצד האחר. שני תחומי פעילות אלה מתקדמים בתאוצה הגבוהה ביותר בעולם המדע, אבל נקודת המפגש בינהם החלה להתגלות רק עתה, ולא מן הנמנע שבעתיד יתגלו ביניהם נקודות מפגש מרתקות נוספות. כיוון אחד כזה קשור לפרויקט מיפויו ופיענוחו של גנום האדם, משימה המחייבת עיבוד כמויות גדולות מאוד של מידע. השלמת המשימה הזאת, ולאחר מכן פיתוח אפשרויות שונות העולות ממנה, ייתכנו רק הודות לזיווג בין עולם המחשבים והאלקטרוניקה לבין עולם הגנטיקה.
 
שטח חדש נוסף שרק מתחיל להתפתח קשור בחישנים המסוגלים להבחין ולמדוד תופעות זעירות. יכולת כזו עשויה לאפשר לחקלאים להשקות את צמחיהם בכמות הנדרשת המדויקת של מים, לחשוף אותם לכמות הנדרשת המדויקת של קרינת אור, לספק להם את כמות המינרלים המדויקת שהם זקוקים לה, וכל אלה, בדיוק בזמן הנכון, תוך חיסכון של כ- % 95 מהמשאבים האלה המבוזבזים כיום כתוצאה משימוש לא מדויק. יכולת כזאת עשויה לאפשר לרופאים לבצע בדיקות שונות בגוף האדם באופן לא חודרני, ועל פי הממצאים לשחרר בגוף - באמצעים אלקטרוניים מתקדמים - תערובות מתאימות, בדיוק, של חומרים תרופתיים שלא יהיו להם השפעות לוואי.
 
ועוד דוגמה, בעתיד הלא רחוק אנו עשויים לפתח מעבדים ממחושבים מולקולריים, כלומר, שכל אחד מההתקנים המרכיבים אותם יהיה, למעשה, מולקולה אחת ויחידה. מחשבים שייתבססו על התקנים כאלה יהיו יעילים, מהירים וקטנים יותר מכל מה שאנו מסוגלים להעלות בדעתנו כיום.
 
פעם פגשתי קצין ישראלי , ראש המוסד למודיעין לשעבר, שסיפר לי בהתרגשות על ספר מדע בדיוני שקרא. אמרתי לו: אני מעולם לא קורא מדע בידיוני מפני שאני מוצא שעבודה מדעית אמיתית הרבה יותר מרתקת, פראית, מטורפת, מפתיעה ודמיונית, מכל סיפור של מדע בדיוני. הוא הסתכל עלי ואמר: "אתה יודע, זה מעניין, זו בדיוק הסיבה שבגללה אני לא נהנה לקרוא ספרים על מרגלים".
 
אפשר להמריא גבוה על כנפי הדמיון, אבל שום דבר מהדמיונות האלה לא יתממש ללא מדע בסיסי. דבר מכל אלה לא יקרה ללא אינטראקציה מסוג חדש בין המדע לכלכלה ולתעשייה, וללא הקניית "שפת המדע" לכלל הציבור. כל התהליכים האלה צריכים להתחולל יחד, כמו תזמורת מאומנת המנגנת ללא מנצח, שהרי אין שום אדם בעולם שהראוי להיות מנצח של תזמורת זו. זה העולם שבו אנו חיים כיום.
 
מדע הוא אמנות, ואת המדענים המוצלחים יש לעודד כפי שמעודדים אמנים. מדע הוא שפה חיונית שבלעדיה אנשי העתיד לא יוכלו להשתלב בסביבתם. מדע הוא האוצר הכלכלי בעל הערך הגבוה ביותר,  החשוב ביותר, והרווחי ביותר. מדינות שאינן מפעילות ואינן מנצלות כראוי את הכשרונות האנושיים העומדים לרשותן, דומות למדינות שלפני חמישים שנה השתרעו על שדות נפט עצומים, אך לא ידעו כיצד לקדוח, לשאוב ולמכור אותו. המדע - שאי אפשר לנגוע בו ואי אפשר לראותו - הוא אוצר הטבע של ההוה והעתיד. ועלינו מוטל ללמוד כיצד להשתמש בו בדרך הטובה ביותר, כיצד להעריך נכונה את ערכו הכלכלי וכיצד להגן עליו מפשע. חלק ניכר מהיכולת שלנו ללמוד את כל הדברים האלה, תלוי ביכולתם ובנכונותם של המדענים לצאת ממעבדותיהם ולהסביר את מחקריהם לציבור הרחב. עליהם להסביר  לקהל מהי חשיבות עבודתם, גם אם התועלת המעשית ממנה תקרום עור וגידים "רק", בעוד, נניח, עשרים וחמש שנה.
 
 
               
 
 
 

שתף

שתף