به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ «علم پایه و پیشرفت فناوری ارتباطی تنگاتنگ دارند؛ چراکه فناوری در نهایت منبع اصلی رشد اقتصادی است.» این باور پیتر هاویت، برنده جایزه نوبل اقتصاد ۲۰۲۵، تصویری از پیوند عمیق میان پژوهش‌های بنیادی و توسعه اقتصادی کشورها ارائه می‌دهد. از نگاه او، شناخت چرایی عملکرد فناوری‌ها به دانشمندان امکان می‌دهد دستاوردهای پیشین را مبنای اکتشافات و نوآوری‌های تازه قرار دهند.

الیور هارت، برنده نوبل اقتصاد ۲۰۱۶ نیز معتقد است ارزش پژوهش‌های بنیادی در آن است که دیگران می‌توانند بر پایه آن‌ها دستاوردهایی بسازند که کاربردشان در زمان انجام تحقیقات اولیه قابل پیش‌بینی نیست.

مایکل اسپنس، برنده نوبل اقتصاد ۲۰۰۱، نیز این تحقیقات و تربیت دانشجویان در این حوزه را زیربنای دانشی می‌داند که شرکت‌ها و سرمایه‌گذاران برای تولید محصولات و خدمات ارزشمند جدید به آن تکیه می‌کنند. این دیدگاه‌ها نشان می‌دهد علوم پایه صرفاً فعالیتی دانشگاهی و معطوف به گسترش دانش نیست؛ بلکه نوعی سرمایه‌گذاری بلندمدت برای شکل‌گیری فناوری‌های آینده، تقویت ظرفیت نوآوری و ایجاد زمینه رشد اقتصادی پایدار به شمار می‌رود.

پژوهش بنیادی چگونه یک کشور را قدرتمند می‌کند؟

چرا باید به پژوهش بنیادی اهمیت بدهیم؟ این نوع پژوهش چه اهمیتی برای ما به‌ عنوان یک کشور و یک ملت دارد؟ و اگر تا این اندازه مهم است، چگونه می‌توانیم در آن بهترین باشیم؟

جیمز بلینگهام، استاد ممتاز بلومبرگ در دانشگاه جانز هاپکینز و مدیر اجرایی مؤسسه خودمختاری مطمئن این دانشگاه و همچنین از متخصصان باسابقه رباتیک دریایی و سامانه‌های زیرآبی خودمختار، معتقد است که موفقیت یک‌شبه شبکه‌های عصبی و مدل‌های زبانی بزرگ، حاصل هشت دهه سرمایه‌گذاری در پژوهش بنیادی بود. یکی از نقاط آغاز فکری مهم در این مسیر، مدل ریاضی فعالیت عصبی بود که مک‌کالک و پیتس در سال ۱۹۴۳ ارائه کردند؛ حدود ۸۰ سال طول کشید تا مدل‌های زبانی بزرگ وارد زندگی عمومی شوند. در آن زمان، ظرفیت و وعده این فناوری هرگز آشکار نبود. پس از موج اولیه اشتیاق، تحلیل تأثیرگذار مینسکی و پاپرت در سال ۱۹۶۹ محدودیت‌های مهم شبکه‌های عصبی آن دوره را آشکار کرد و به شکل‌گیری دوره‌ای طولانی از تردید و بدبینی نسبت به این فناوری انجامید. موفقیت زمانی حاصل شد که پیشرفت الگوریتم‌های یادگیری با پردازنده‌های گرافیکی (GPU)، مجموعه‌داده‌های دیجیتال عظیم، زیرساخت رایانش ابری و معماری‌های مقیاس‌پذیری مانند ترنسفورمرها به یکدیگر پیوند خوردند.

این مثال چند الگوی رایج در تحولات ریشه ‌گرفته از پژوهش بنیادی را نشان می‌دهد. حوزه‌های پژوهشی ناشناخته و مبهم ممکن است در نهایت اقتصاد و جهان را دگرگون کنند، در حالی‌ که ارزش آن‌ها حتی برای متخصصان نیز اغلب روشن نیست. درک و شناخت علمی یکباره و به‌ طور کامل شکل نمی‌گیرد؛ ایده‌ها باید طی سال‌های متمادی اصلاح، آزمایش، نقد و با یکدیگر ترکیب شوند. دستاوردهای بزرگ اغلب زمانی پدید می‌آیند که یک جریان پژوهشی با جریان دیگری تلاقی پیدا می‌کند. اما گیج‌کننده‌ترین ویژگی این فرایند، پیش‌بینی‌ناپذیری نتایج آن است. چه کسی تصور می‌کرد هوش مصنوعی ابتدا از طریق چت‌بات‌ها وارد زندگی روزمره صدها میلیون نفر شود؟

پژوهش بنیادی در مقایسه با توسعه و فعالیت اقتصادی‌ای که امکان شکل‌گیری آن را فراهم می‌کند، هزینه چندانی ندارد. نتایج منتشر شده این پژوهش‌ها نیز به ‌طور گسترده در دسترس همگان قرار می‌گیرند. همین موضوع پرسشی ظاهراً منطقی ایجاد می‌کند: چرا نباید اجازه دهیم کشور دیگری هزینه پژوهش را بپردازد و پس از روشن شدن ارزش ایده‌های به‌دست‌آمده، آن‌ها را به کار بگیریم؟

مشکل اینجاست که دانش ممکن است به‌آسانی جابه‌جا شود، اما تخصص را نمی‌توان فوراً به دیگران منتقل کرد. یک مقاله علمی می‌تواند در چند میلی‌ثانیه از اقیانوسی عبور کند، اما توانایی درک اهمیت آن، بازتولید نتایج، تشخیص محدودیت‌ها و توسعه آن‌ها ممکن است سال‌ها زمان ببرد. حوزه‌های نوظهور به دانش ضمنی، ابزارهای تخصصی، شبکه‌های حرفه‌ای و اجتماعات علمی وابسته‌اند؛ عناصری که صرفاً با مطالعه منابع علمی نمی‌توان آن‌ها را از نو ایجاد کرد. افرادی که در چنین محیطی موفق می‌شوند، انگیزه خود را از جست‌وجوی دانش می‌گیرند و از فرصت‌هایی که یک بینش تازه می‌تواند پیش رویشان بگشاید، انرژی می‌گیرند. زمانی که اهمیت یک دستاورد علمی آشکار می‌شود، ممکن است خالقان آن از قبل فاصله قابل ‌توجهی با دیگران گرفته باشند.

شرکت‌ها گاهی می‌توانند چنین عقب‌ماندگی‌ای را با استخدام تیم فنی رقیب یا خرید کامل آن شرکت جبران کنند؛ اما کشورها برای انجام این کار با دشواری بیشتری روبه‌رو هستند. زبان، فرهنگ، سیاست‌های مهاجرتی، پیوندهای خانوادگی، محدودیت‌های امنیتی و اجتماعات حرفه‌ای، همگی بر انتخاب محل زندگی و کار افراد مستعد تأثیر می‌گذارند.

ایالات متحده در بخش بزرگی از دوران پس از جنگ جهانی دوم، از این سازوکار به سود خود بهره برد. این کشور برترین دانشگاه‌های جهان را ایجاد کرد، از دانشجویان و پژوهشگران مستعد خارجی استقبال کرد، از آموزش آن‌ها حمایت کرد و به بسیاری از آنان فرصت داد تا در آمریکا بمانند، شرکت تأسیس کنند، در آزمایشگاه‌ها فعالیت کنند و به شهروندان این کشور تبدیل شوند. آمریکا صرفاً ایده‌ها را پس از ارزشمند شدن وارد نکرد؛ بلکه افرادی را جذب کرد که توانایی خلق، شناسایی و بهره‌برداری از ایده‌های بعدی را داشتند.

شاید این مهم‌ترین دستاورد اقتصادی پژوهش بنیادی باشد. این پژوهش دانش تولید می‌کند، اما در کنار آن، افرادی و اجتماعاتی را نیز پرورش می‌دهد که توانایی استفاده از آن دانش را دارند. بنابراین، تأمین مالی پژوهش بنیادی صرفاً خرید مجموعه‌ای از مقالات علمی نیست که مزایای آن‌ها سرانجام در سراسر جهان گسترش پیدا کند؛ بلکه سرمایه‌گذاری برای حضور در مرزهای دانش و برخورداری از تخصص لازم برای اقدام به‌موقع، هنگامی است که یک کشف غیرمنتظره ناگهان اهمیت پیدا می‌کند.

به همین دلیل است که ایالات متحده دانشگاه‌ها را در مرکز فعالیت‌های پژوهش بنیادی قرار داد. مأموریت دانشگاه‌ها به ‌طور طبیعی، کشف علمی را با آموزش نسل بعدی دانشمندان و مهندسان پیوند می‌دهد. مهم‌ترین محصول آن‌ها صرفاً یک مقاله یا اختراع ثبت ‌شده نیست، بلکه نیروی انسانی است؛ و نیروی انسانی قابلیت جابه‌جایی دارد. افراد متخصص به سوی آزمایشگاه‌ها، شرکت‌ها و مؤسساتی جذب می‌شوند که در آن‌ها دانششان می‌تواند ارزش‌آفرینی کند.

دانشگاه‌ها همچنین در جذب استعدادهای برجسته از سراسر جهان، آشنا کردن دانشجویان با فرهنگ علمی آمریکا و پیوند دادن آن‌ها با شبکه‌های حرفه‌ای که اغلب بر محل شکل‌گیری مسیر شغلی‌شان تأثیر می‌گذارند، توانایی منحصر به‌فردی دارند. بنابراین، تأمین مالی پژوهش‌های دانشگاهی فراتر از تولید ایده‌های تازه عمل می‌کند. این کار رهبری علمی و فناورانه کشور را تجدید می‌کند، افراد مستعد را به ساختار علمی و اقتصادی آمریکا جذب می‌کند و به‌ طور مستمر افرادی را وارد بخش‌های مختلف اقتصاد می‌کند که توانایی تبدیل دانش نوظهور به قابلیت‌های کاربردی را دارند.

کشوری که از این اجتماعات علمی حمایت و پایداری آن‌ها را تضمین کند، نه‌تنها از نسل بعدی رفاه و شکوفایی اقتصادی سهم بیشتری خواهد داشت، بلکه در بهترین موقعیت برای شناسایی، سازگار کردن و به‌کارگیری دانش جدید قرار می‌گیرد؛ به‌ویژه زمانی که امنیت ملی به چنین دانشی وابسته باشد.

چرا سرمایه‌گذاری در پژوهش بنیادی برای ساختن آینده‌ای روشن‌تر ضروری است؟

مجمع جهانی اقتصاد در گزارشی که امسال منتشر کرد، نوشت: اگر تحولات حوزه‌هایی مانند زیست‌فناوری، رباتیک، اکتشافات فضایی و فناوری کوانتومی را به‌دقت بررسی کنیم، متوجه می‌شویم که تقریباً هیچ‌کدام از آن‌ها به‌اندازه‌ای که تصور می‌کنیم، ریشه‌ای و ناگهانی نیستند. این پیشرفت‌ها را دقیق‌تر می‌توان تحولاتی تکاملی توصیف کرد که در بیشتر موارد، ریشه در پژوهش‌های بنیادی چند دهه قبل دارند.

فناوری کوانتومی نمونه‌ای به‌روز و قابل ‌توجه از این موضوع است. یک قرن پس از آنکه اروین شرودینگر معادله تأثیرگذار خود را منتشر کرد، این معادله همچنان، به گفته نشریه «ساینتیفیک امریکن» (Scientific American)، مهم‌ترین دریچه فیزیک‌دانان به قلمرو کوانتومی است.

تقریباً تمام فناوری‌های مهمی که امروز از آن‌ها بهره می‌بریم، ریشه در پژوهش بنیادی دارند. با این ‌حال، بودجه این نوع پژوهش در حال حاضر کافی نیست و این مسئله ما را در معرض خطر محروم کردن نسل‌های آینده از دستاوردهای علمی و فناورانه مهم قرار می‌دهد.

پژوهش بنیادی ذاتاً به زمان طولانی نیاز دارد؛ موضوعی که ممکن است با منافع سازمان‌هایی که بر سودآوری کوتاه‌مدت تمرکز دارند، در تضاد باشد. این یکی از دلایلی است که دولت‌ها به ‌طور سنتی یکی از منابع اصلی تأمین مالی پژوهش بنیادی بوده‌اند؛ زیرا می‌توانند افق زمانی بلندمدت‌تری را در نظر بگیرند.

با این‌ حال، در سال‌های اخیر بودجه دولتی برای پژوهش‌های محض کاهش یافته است. این واقعیت سال گذشته به‌وضوح نمایان شد؛ زمانی که مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) و بنیاد ملی علوم آمریکا بیش از سه هزار و ۸۰۰ کمک‌هزینه پژوهشی به ارزش حدود سه میلیارد دلار را لغو کردند یا به حالت تعلیق درآوردند.

سرنوشت بسیاری از این کاهش بودجه‌ها همچنان درگیر روندهای قضایی است، اما آن‌ها ادامه یک روند بلندمدت را نشان می‌دهند. در آغاز قرن بیست ‌و یکم، دولت فدرال آمریکا حدود ۶۰ درصد از پژوهش‌های بنیادی این کشور را تأمین مالی می‌کرد. تا سال ۲۰۲۲، این سهم به ۴۰ درصد کاهش یافت. به همین ترتیب، در کشورهای عضو سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD)، هزینه‌کرد بخش کسب‌وکار برای تحقیق و توسعه (R&D) بسیار سریع‌تر از هزینه‌کرد دولت‌ها در این حوزه افزایش می‌یابد.

تفاوت پژوهش بنیادی با تحقیق و توسعه هدفمند

این روند شاید چندان دور از انتظار نباشد، اما باید به نکته‌ای مهم توجه کرد: شرکت‌ها معمولاً پژوهش‌های خود را بر دستیابی به هدفی مشخص متمرکز می‌کنند؛ برای مثال، تولید محصول یا خدمتی جدید یا بهبود محصولات و خدمات موجود. این پژوهش‌ها با هدف رسیدن به نتیجه‌ای از پیش تعیین‌شده انجام می‌شوند.

پژوهش محض ماهیت متفاوتی دارد. در این رویکرد، هدف آن است که دانشمندان و پژوهشگران بسیار باهوش و برجسته جذب شوند و سپس به آن‌ها اجازه داده شود موضوعاتی را که برایشان جذاب است دنبال کنند و نتایج را هر مسیری که پیش می‌روند، پیگیری کنند. این رویکرد بر این باور استوار است که پژوهشگران سرانجام به یک دستاورد مهم و حتی تحول‌آفرین دست خواهند یافت.

هر دو رویکرد ارزشمندند، اما الگوهای متفاوتی از ریسک و بازده دارند. بیشتر شرکت‌ها معمولاً رویکرد نخست را ترجیح می‌دهند؛ زیرا در پی بهره‌برداری از یک فرصت مشخص در بازار هستند و می‌خواهند منابع محدود خود را بر همان هدف متمرکز کنند. این انتخاب نیز منطقی است.

رویکرد دوم، یعنی پژوهش بنیادی، برای رسیدن به نتیجه به زمان بیشتری نیاز دارد و احتمال اینکه هیچ دستاوردی با ارزش تجاری نداشته باشد، در آن بسیار بیشتر است. بنابراین، به منابع بیشتری احتیاج دارد؛ اما نتایج آن می‌تواند گسترده و متعدد باشد. یک پروژه پژوهشی ممکن است به چندین مسیر فرعی منشعب شود که هرکدام به‌تنهایی ارزشمند باشند. افزون بر این، پیامدهای چنین پژوهشی ممکن است دهه‌ها باقی بمانند.

دستاوردهای پژوهش بنیادی

ترانزیستور را در نظر بگیرید؛ اختراعی که در سال ۱۹۴۷ در آزمایشگاه‌های بل (Bell Labs)، یکی از برجسته‌ترین مراکز پژوهش بنیادی، ساخته شد. اگرچه آزمایشگاه‌های بل از مزایای ترانزیستور در سامانه‌های سوئیچینگ تلفن و انتقال سیگنال خود بهره بردند، تأثیر این اختراع بسیار فراتر از این کاربردها رفت.

در واقع، دهه‌ها طول کشید تا ظرفیت واقعی ترانزیستور به‌طور کامل آشکار شود. این اختراع به پایه‌ای برای الکترونیک حالت جامد، مدارهای مجتمع، تراشه‌های حافظه و ریزپردازنده‌ها تبدیل شد. تحقق کامل ظرفیت این اختراع به همکاری میان دانشگاه‌ها، دولت و صنعت نیاز داشت.

اینترنت نمونه کلاسیک دیگری از این دستاوردهاست که از پژوهش‌های انجام‌شده در آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA)، نهاد فدرال دولت آمریکا که پیش از آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA) فعالیت می‌کرد، تکامل یافت.

در دهه ۱۹۶۰، پژوهشگران آرپا یک شبکه ارتباطی برای اتصال رایانه‌های این سازمان توسعه دادند. این شبکه بر فناوری جدیدی به نام «سوئیچینگ بسته‌ای» استوار بود که خود از پژوهش‌های دانشمندان پیشین علوم رایانه تکامل یافته بود.

در دهه ۱۹۷۰، رابرت کان و وینتون سرف، دو دانشمند، پروتکل کنترل انتقال و پروتکل اینترنت را توسعه دادند. فناوری TCP/IP تحولی اساسی ایجاد کرد و امکان انتقال بسته‌های داده میان شبکه‌های مستقل را فراهم آورد؛ بدون آنکه محل استقرار این شبکه‌ها اهمیتی داشته باشد.

اینترنت در ابتدا صرفاً در محیط دانشگاهی استفاده می‌شد، اما در اوایل دهه ۱۹۹۰، با فراهم شدن امکان استفاده تجاری از آن، به‌سرعت گسترش یافت و شاهد توسعه کاربردهای مهمی مانند وب جهان‌گستر (World Wide Web) بودیم.

سرمایه‌گذاری امروز برای تأمین مالی دستاوردهای فردا

کلید موفقیت تمام این نمونه‌ها، ترکیب پژوهش بنیادی ــ که بذرهای نوآوری در آن کشف و کاشته می‌شوند ــ با همکاری مجموعه متنوعی از بازیگرانی است که سال‌ها برای پرورش این بذرها و تبدیل آن‌ها به درختانی تنومند تلاش می‌کنند؛ در برخی موارد، حتی درختانی از انواع مختلف. برای مثال، بعید است کان و سرف تصور کرده باشند که فعالیت‌های آن‌ها به شکل‌گیری صنایع کاملاً جدید منجر خواهد شد.

در واقع، هیچ‌یک از فناوری‌هایی که امروز آن‌ها را بدیهی و بخشی از زندگی روزمره خود می‌دانیم ــ از رایانه‌های شخصی و تلفن‌های هوشمند گرفته تا اینترنت، تجارت الکترونیک و هوش مصنوعی ــ بدون کار زیربنایی پژوهش بنیادی امکان‌پذیر نبودند.

انتهای پیام/