Slepá ulička vědy

James Le Fanu ve svém provokativním článku, který vyšel v červnu 2010 v časopise Prospect, argumentuje, že přírodní vědy - zejména genetika a neurovědy - začínají přinášet, přes bezprecedentní množství finančních prostředků, stále méně skutečně hodnotných poznatků. Věda se podle něj dostala do slepé uličky.

Pro vědu je nyní zároveň ta nejlepší i nejhorší z dob. Ta nejlepší proto, že vědecké výzkumné instituce nebyly nikdy tak impozantní a financování vědy tak štědré. Gigantické vědecké projekty bývají dnes běžně financovány částkami v řádu desítek až stovek milionů dolarů. Zatímco celkový rozpočet na vědecký výzkum se ve Spojených státech těsně před vypuknutím druhé světové války pohyboval kolem 230 milionů dolarů, v roce 1998 již dosahoval hodnoty o několik řádů vyšší. Jen na biomedicínský výzkum bylo v roce 1998 vyčleněno 62 miliard dolarů, přičemž za posledních deset let došlo k dalšímu zdvojnásobení této částky, čímž se dostala nad sto miliard dolarů. To je více než hrubý národní produkt celé řady zemí. Během tohoto období došlo k ztrojnásobení kapitálových investic do vybavení potřebného pro nové druhy výzkumu - na 15 miliard dolarů.

Veškeré toto vědecké úsilí je velmi plodné, každoročně vzniká nesmírné množství výzkumných článků ve vědeckých časopisech. Jejich čím dál tlustší a nablýskanější vydání zabírají v knihovnách rok od roku více a více místa. Již v roce 1980 se celkový roční počet stran Journal of Biological Chemistry vyšplhal na skličujících 12 tisíc stran. To ale není nic oproti loňskému roku, kdy měl tento časopis osminásobný rozsah oproti roku 1980 - 97 tisíc stran nebo také 25 milionů jednotlivých slov, jež by zaplnily celý regál knihovny. A to je to jen jeden ze stovek přírodovědných a lékařských časopisů.

Nyní se tedy věda nachází v tom nejlepším - a zároveň nejhorším - období. Kritická odpověď na otázku, jaká je přidaná hodnota všeho tohoto bádání, totiž zní „překvapivě malá" - obzvláště ve srovnání s minulým stoletím, kdy bylo, v poměru k dnešnímu stavu, financování vědy téměř nulové. V prvním desetiletí dvacátého století došlo k přepsání zákonů fyziky díky objevu kvant Maxem Plackem a teorii relativity Alberta Einsteina; Ernest Rutherford popsal strukturu atomu a objevil gama záření; William Bateson znovuobjevil Mendlovy zákony genetiky; a neurofyziolog Charles Sherrington popsal „integrační působení" mozku a nervového systému. Tyto a další revoluční objevy otevřely dveře vědeckému pokroku v dalších desetiletích.

V kontrastu s těmito úspěchy lze srovnatelný mezník na poli vědeckého bádání v nedávné minulosti - klonování - označit spíše za zklamání. Klonování ovce vzbudilo velké nadšení, Dolly je však nyní vycpaná ve Skotském muzeu a my nevíme nic, co by nám napomohlo v dalším klonování psů, koček či krav. Totéž se nepochybně stane i v případě stvoření „umělého života" Craigem Venterem. Fabrikace základní sady genů a jejich vložení do bakterie (jež stálo 40 milionů dolarů a deset let práce) představuje technologicky převratný krok, ve výsledku jsme ale dosáhli méně než toho, co po miliardy let zvládají nejjednodušší formy života během pár sekund a navíc zadarmo.

Praktické uplatnění gigantických výdajů na genetický výzkum také aby člověk pohledal. Biotechnologický průmysl chrlil přísliby o tom, že promění medicínu i zemědělství, podle výkonného ředitele průkopnické biotechnologické společnosti Genentech Arthura Levinsona se však stal „jedním z nejztrátovějších odvětví průmyslu v historii lidstva". Existují přísliby, že za dalších 30, 40 nebo i 100 let bude běžné, že díky buněčné terapii bude možné léčit slepé, chromé, a budeme mít teorii všeho; jak říká Stephen Hawkins, „poznáme mysl Boha". Stále však nemáme víc než jen přísliby.

Před více než deseti lety přišel John Horgan, jenž píše pro časopis Scientific American, s vysvětlením, proč pro míru financování výzkumu a skutečný vědecký pokrok platí vztah nepřímé úměry. Ve své knize Konec vědy (1996) tvrdí, že obrovské minulé úspěchy vědy radikálně limitují její vyhlídky do budoucnosti. Žijeme v „době klesajících výnosů". Jednoduše řečeno - v posledních 60 letech jsme byli svědky řady vědeckých objevů, které patří mezi největší intelektuální úspěchy lidstva. Úplně poprvé můžeme například vidět celé dějiny vesmíru od jeho počátku až dodnes. Víme, že vesmír vznikl v okamžiku velkého třesku před 15 miliardami let. Víme, jak byly utvořeny první hvězdy a jak procesem nukleární fúze vznikají chemické prvky v jejich žhnoucím jádru. Dozvěděli jsme se, jak před 4 miliardami let splynul ohromný mrak intergalaktických plynů a částic, čímž došlo ke vzniku naší současné sluneční soustavy, jak naše Země získala atmosféru, klíčovou pro udržení života, a jak pohyb obrovských litosferických desek pod zemským povrchem dal vzniknout kontinentům a oceánům. Identifikovali jsme první formy života, jež se objevily před třemi miliardami let a „univerzální kód" vinoucí se kolem dvojité spirály, díky němuž jsou všechny formy života schopny replikovat svůj druh. Známe detailní fyzické charakteristiky našich nejranějších předků a to, jak se přerodili v moderního člověka. Je obtížné, téměř nemožné si představit, čím by mohly být tak obrovské úspěchy překonány.

Horgan byl až překvapen tím, jak velká panovala v této otázce mezi předními vědci, s nimiž dělal rozhovory, shoda. „Byli jsme tak ohromeni rychlostí a mírou, s níž docházelo k novým vědeckým objevům," poznamenal H. Bentley Glass, bývalý prezident Americké asociace pro rozvoj vědy, „že jsme si začali mylně myslet, že to tak bude do nekonečna." Fyzik Richard Feynman jednou vyřkl podobnou myšlenku: „Žijeme v době objevování základních přírodních zákonů. Je to velmi zajímavé, ale tato doba se již nikdy nevrátí. Je to stejné jako v případě objevení Ameriky, objevit ji je možné jen jednou."

Jak Horgan hrdě přiznal, za svou práci byl kritizován ne méně než tuctem laureátů Nobelovy ceny a editorů časopisů Nature a Science, kteří s ním, jak se dalo předpokládat, nesouhlasili. Podle Horganových kritiků bylo tvrzení, že „věda již dosáhla svých mezí", vyřčeno již mnohokráte v minulosti. Jen aby bylo důsledně vyvráceno. Lord Kelvin například na konci 19. století slavně předpověděl, že budoucnost přírodních věd bude spočívat v oblasti šestého místa desetinného čísla: pošetilém dolaďování současného stavu poznání. V průběhu několika let do tohoto Kelvinova výroku Einstein navrhl teorii relativity a jistoty klasické fyziky lorda Kelvina byly tytam. Podle Horgana je však současná situace odlišná, protože v době, kdy se vědě již podařilo obsáhnout obě dvě extrémní podoby hmoty - nepatrnou strukturu atomu stejně jako rozlehlost vesmíru - začínají být šance na další pokrok jasně limitované.

Na obvinění svých kritiků, že stále zůstává mnoho nezodpovězených otázek (Jak je možné, že existuje něco namísto prázdna? Co podnítilo velký třesk? Proč je vesmír srozumitelný?) Horgan namítá, že odpovědi na tyto otázky není možné získat vědeckými metodami. Vědou navrhovaná vysvětlení, jako například teorie superstrun, která pracuje s nejjednoduššími prvky hmoty vibrujícími v deseti dimenzích, nebo multiverzní hypotéza o mnoha miliardách vesmírů paralelních k tomu našemu, jsou „nepotvrditelné spekulace".

Přes všechnu svou hodnověrnost není Horganova teorie o „konci vědy" konzistentní s exponenciálním nárůstem financování vědy v nedávné minulosti - a policemi knihoven, které se prohýbají pod tíhou poznání, jejž věda a výzkum generují. A také opomíjí brát v potaz význam velkého technologického pokroku, k němuž došlo v osmdesátých letech a který přislíbil vyrovnat se s posledními dvěma překážkami komplexního poznání našeho místa ve vesmíru: jak je možné, že genetické informace vinoucí se kolem dvojité spirály dávají vzniknout téměř nekonečné rozmanitosti různých tvarů a vlastností, kterými se navzájem odlišují různé formy života; a jak dochází k přeměně elektrických signálů v mozku na subjektivní zážitky, vzpomínky a vědomí sebe sama.

Mezi zásadní technologické pokroky posledních desetiletí patří zaprvé to, že známe přesné pořadí genů a genomů různých druhů - červů, much, myší, člověka a mnoha dalších druhů; a zadruhé sofistikované skenovací techniky, jež umožňují neurovědcům pozorovat mozek „v akci" - přemýšlení, učení se a další aktivity. Oba tyto pokroky způsobily zásadní odklon od konvenční „laboratorní" vědy ke generování petabytů (desítek tisíc miliard bytů) nezpracovaných dat, na jejichž analýzu a interpretaci jsou třeba nové „superpočítače". Tato exploze dat radikálně proměnila naše chápání genetiky i neurověd - ale způsobem docela odlišným od toho předpokládaného.

Genomové projekty byly založeny na rozumném předpokladu, že znalost přesné posloupnosti genů povede k odhalení specifických genetických instrukcí, které dávají vzniknout různým formám života. Biologové byli proto pochopitelně velmi zklamaní, když objevili, že ve skutečnosti je tomu přesně naopak. Oproti všem očekáváním existuje velká podobnost v genetické výbavě s dvaceti tisíci geny napříč rozsáhlým spektrem všech forem života, od milimetrového červa po nás samotné. Neméně znepokojující bylo poznání, že lidský genom je prakticky zaměnitelný s myším nebo primátím, přičemž tytéž regulační geny, které způsobují, že moucha je mouchou, způsobují, že člověk je člověkem. Stručně řečeno, v genomech mouchy a člověka není nic, co by vysvětlovalo, proč má moucha šest nohou, pár křídel a mozek velikosti tečky, zatímco my máme dvě paže, dvě nohy a mysl, která je schopná pochopit dějiny celého vesmíru.

Genetické informace musí existovat, protože jinak by se různé biologické druhy nereplikovaly tak přesně. V nedávné minulosti jsme se však posunuli od předpokladu, že je možné poznat podstatu genetického dědictví, k uznání, že nemáme ani představu, jaké by mohlo být.

Podobný příběh se děje v případě neurovědců a jejich sofistikovaného zkoumání mozku „v akci". Již od počátku bylo jasné, že mozek funguje zcela odlišným způsobem, než se předpokládalo. I ty nejjednodušší úlohy, jako je spojení podstatného jména „židle" se slovesem „sedět", způsobují rozsáhlou mozkovou aktivitu - což vede k úžasu nad tím, jak obrovské množství mozkové aktivity musí vyvolávat každá, i ta sebeprostší konverzace. Zjistili jsme, že námi každou pomíjivou chvilku vnímané zrakové a sluchové vjemy se v mozku objevují ve fragmentované podobě jako bezpočet separátních komponent, aniž bychom měli nejmenší tušení o tom, jak vypadá integrující mechanismus, který vytváří naší osobní zkušenost života v centru koherentního, jednoho a neustále se proměňujícího světa. Uvažuje nad tímto problémem, držitel Nobelovy ceny z Harvardské univerzity David Hubel poznamenal: „Stálá tendence mozku analyzovat vlastnosti, jako je tvar, barva a pohyb, s pomocí zcela separátních struktur vyvolává otázku, jak jsou vlastně všechny informace nakonec shromážděny v, řekněme, poskakující červený balónek. Víme, že informace jsou shromážděny - ale nemáme ponětí kde a jak."

Ta vůbec největší hádanka zatím zůstává nevyřešena: jak dochází k přeměně elektrické aktivity miliard neuronů v mozku na zážitky našeho každodenního života, v němž se každý z prchavých momentů vyznačuje zřetelnou, neuchopitelnou jedinečností, v němž se rytmy Bachovy kantáty tak radikálně liší od chutě bourbonu nebo vzpomínky na první polibek.

Důsledky jsou zřejmé. Zatímco je dost možné vědět všechno, do nejposlednějšího atomu, o materiální stránce mozku, jeho „výstup", pět hlavních záhad mysli, která nemá materiální povahu, zůstává neuchopitelný: subjektivní povědomí; svobodná vůle; způsob, jak jsou uchovávány a oživovány vzpomínky; vyšší nadání a vlohy rozumu či představivosti; a jedinečné uvědomění si vlastní osobní identity, jež se s časem mění a dozrává, ale ve své podstatě zůstává stejná.

Obvyklou reakcí vědců bývá uznat, že věci se možná zkomplikovaly více, než se původně předpokládalo, ale trvat, že na to, abychom mohli předvídat, co ještě vyjde najevo, jsme zatím teprve na počátku. Neurovědy nepochybně mohou, téměř do nekonečna, produkovat další petabyty základních biologických a neurologických dat, avšak v hrubých obrysech je možné předvídat, co nám (ne)odhalí. Biologové by mohli, pokud by si přáli, popsat genom každého z milionů druhů, se kterými sdílíme planetu, potvrdili by tím však pouze, že jsou složeny z několika tisíců podobných genů, které „kódují" buňky, z nichž jsou složeny všichni živí tvorové. Zatímco skutečně zajímavá otázka, jak buňky určují jedinečný charakter a vlastnosti všech těchto rozmanitých stvoření, zůstane nevyřešena. Totéž platí pro pozorování mozku „v akci", kdy ani milion skenování subjektů pozorujících skákající červený balónek nepřinese pokrok v bližším porozumění tomu, jak neuronové obvody rozpoznají balónek jako kulatý a červený a skákající.

Kontrast s největšími intelektuálními úspěchy poválečných let nemůže být větší. V době, kdy kosmologové dokážou spolehlivě usoudit a odvodit, co se dělo v prvních několika minutách po vzniku vesmíru, a geologové dokážou měřit pohyby kontinentů na centimetry, se zdá zvláštní, že genetici nedokážou říci, proč jsou lidé tak odlišní od much, a neurovědci nedokážou objasnit, jak je možné, že si naše mysl vybaví telefonní číslo.

Hledá věda odpovědi na své otázky na špatném místě, mimo svou doménu? Co by to mohlo být, co vykouzlí rozmanitost živoucího světa z monotónní posloupnosti genů nebo bohatství mysli z elektrochemie v mozku? Existují dvě možné příčiny, proč tomu tak je. Zaprvé, je zřejmé, že „život" je mnohonásobně komplexnější než hmota: jeho základní jednotka - buňka - má kapacitu stvořit všechno, co kdy žilo, ačkoliv je miliardkrát menší než ten nejmenší kousek stroje, jež byl kdy sestrojen člověkem. Moucha je miliarda-krát miliarda-krát miliarda-krát složitější než oblázek její velikosti a vlastní vybavení, jež nemá v neživém světě obdobu: schopnost proměňovat živiny, jimiž se živí, do svých vlastních tkání, na opravu a obnovení sebe sama.

Zákony biologie, kde genetická instrukce vinoucí se okolo dvojité spirály určuje podobu živoucího světa, tudíž musí být úměrně tomu miliarda-miliardkrát složitější než zákony fyziky a chemie, jež určují vlastnosti hmoty. Takže, ačkoli je pozoruhodné, že kosmologové dokážou popsat události, k nimž docházelo těsně po velkém třesku, je to triviální ve srovnání s pokusy vysvětlit fenomény života. Schopnost porozumět prvnímu nijak neindikuje schopnost vysvětlit to druhé.

Dalším důvodem, proč se nedávné objevy genetiky a neurověd zdají být tak matoucí, je chybnost předpokladu, že fenomény života a mysli můžeme vysvětlit materialistickým způsobem, když budeme zkoumat fungování genů a mozku, které jim dávají vzniknout. Což je rozumný předpoklad, veškeré vědecké bádání v posledních 150 letech je založeno na tom, že v principu neexistuje nic, co by nemohlo být vysvětleno materiálním způsobem. Tato domněnka však pořád zůstává předpokladem. Charakteristickým rysem formy i „organizace" života (v protikladu k materiální hmotě) - myšlenek, postojů a nápadů mysli - je to, že jsou jednoznačně nemateriální povahy a nemohou být kvantifikovány, váženy či měřeny. A tak je, striktně vzato, není možné zkoumat a vysvětlovat vědeckými metodami.

Právě v tom spočívá výše zmiňovaný paradox nejlepší a nejhorší doby. Věda - jako v naší době dominantní způsob poznání světa - se nyní nachází mezi pevnou skálou obrovských intelektuálních úspěchů, kdy se jí podařilo vysvětlit dějiny vesmíru, a zjevnou nemožností zkoumat fenomény života a mysli vědeckými metodami.

Štědré financování vědeckého výzkumu bude pokračovat tak dlouho, dokud bude převládat názor, že hromaděním dalších a dalších petabytů dat je možné přes současné komplikace a nejasnosti prorazit cestu. Tento přístup ale má svá rizika. Protože, jak se říká, „pod fíkovníkem nic neroste". A hrozí, že fíkovník velké vědy uhasí ducha skutečného intelektuálního zkoumání. Její megaprojekty organizované kvaziprůmyslovým způsobem se sice mohou zaručit, že budou produkovat výsledky, ale ohrožují rozvoj těch vlastností, jimiž se vyznačují skutečně kreativní vědci: nezávislé mínění, vytrvalost a nespokojenost s převládající teorií. Tzv. velká věda se vyznačuje v jádru konzervativním naladěním. Její klíčoví hráči, kteří ovládají grantové agentury, stěží vyčlení zdroje pro ty, kteří by mohli zpochybnit jistoty, na nichž spočívá jejich reputace. Skutečný konec vědy nastane ve chvíli, kdy vládu převezmou maniaci a vymizí otevřené mysli.

Diskuse