Американская инновационная система по-прежнему опирается на агентства и привычки, сформировавшиеся в середине двадцатого века. Прошли десятилетия. Мир изменился, и современные научные задачи становятся все сложнее. Как же нам создать новые центры, которые будут столь же преобразующими в наше время, как DARPA в свое? Где находятся совершенно новые правительственные исследовательские лаборатории 2020-х годов? Успех таких учреждений не гарантирован, но они представляют собой тот вид рискованных действий, необходим американской науке.
Экспериментируя с экспериментами
"Научные исследования и изобретения являются ключевыми факторами экономического роста и повышения благосостояния людей", - говорит Хайди Уильямс из Дартмута. "Это факт, и, естественно, возникает вопрос: Как мы можем добиться большего?"101 Сегодняшняя политика тревожно пуста, когда дело доходит до ответа на этот вопрос. Ни либералы, ни консерваторы не сформулировали четкой политики изобретения. Ни те, ни другие не ставят во главу угла тщательный анализ государственной политики в науке.
Мы могли бы сделать гораздо лучше. Мы могли бы устранить дефицит, созданный нашей иммиграционной системой, и облегчить пребывание и работу в США для самых выдающихся людей мира, которые часто заканчивают американские школы. Мы можем увеличить федеральные расходы на исследования и разработки, а не позволить им сократиться как доле в экономике, как это было на протяжении большей части второй половины двадцатого века. Но, пожалуй, самое главное - мы можем изменить стимулы американской инновационной системы, чтобы каждый доллар финансирования направлялся на нужного ученого, идущего на нужный риск в нужное время.
В последние несколько лет небольшая группа исследователей выдвинула теорию изменений в американской политике, которую они называют "метанаукой". Их тезис прост. Правительство США - крупнейший источник финансирования науки в мире, и все же мы знаем шокирующе мало о том, как на самом деле работает наука ly .(102) Наши законы, правила и привычки накапливались десятилетиями без особой грандиозной стратегии. Национальная повестка дня в области изобретений должна исходить из первого принципа: если мы не понимаем науку об изобретениях вообще, мы должны делать то, что делают ученые. Мы должны проводить эксперименты. Много экспериментов.
Мы можем начать с NIH. Чтобы уменьшить бремя бумажной работы, мы можем запустить пилотные проекты, исключающие основные части процесса подачи заявок. Или мы можем расширить программы, в которых приоритет отдается финансированию молодых ученых. Чтобы имитировать полномочия директора программы в DARPA, мы можем дать некоторым членам комиссии NIH "золотой билет", чтобы они имели право самостоятельно утверждать одну заявку в год, независимо от того, насколько безумной кажется эта идея их коллегам. Или же для некоторых заявок мы могли бы заменить существующий процесс отбора на случайной лотереи. Или мы можем объявить, что для счастливой группы грантополучателей ученым не придется составлять ежегодные отчеты о проделанной работе.
А затем, после проведения всех этих экспериментов, мы должны поручить независимым ученым изучить их результаты". В 2009 году несколько исследователей сравнили группу типичных получателей грантов NIH с учеными, финансируемыми Медицинским институтом Говарда Хьюза. В то время как NIH платит ученым за конкретные проекты, HHMI финансирует ученых без привязки к их исследованиям. Они обнаружили, что финансирование HHMI привело к большему количеству "промахов", но также и к большему количеству "попаданий" - более оригинальным открытиям и большему количеству высокоэффективных статей .(103) Что лучше - финансировать отдельные проекты или выдавать ученым бессрочные гранты и надеяться на лучшее? Как говорит Пьер Азо ulay: Мы не знаем наверняка. Но мы должны провести эксперимент.104 По мере того как мы будем менять базовые модели финансирования науки, мы также можем оплатить создание новых федеральных исследовательских организаций, где ученые, работающие на полную ставку, будут заниматься амбициозными проектами в течение многих лет, не напрягаясь по поводу ежеквартальной бумажной работы. Амбиции будут заключаться в том, чтобы заново разлить волшебный DARPA и Bell Labs середины века. Возможно, это не сработает. Но именно так и рискованная наука: она берется за проекты с высокой вероятностью провала.
"Вы не хотите, чтобы вся инновационная система состояла из DARPA, не хотите, чтобы вся инновационная система состояла из грантов NIH, и не хотите, чтобы она состояла из одного", - говорит Азулай. "Нам нужен сбалансированный баланс экспериментов: пусть расцветает тысяча инициатив, отслеживайте их долгосрочный успех и определяйте, есть ли лучшие способы финансировать научные прорывы, которые могут спасти или улучшить миллионы жизней". "105 Такой подход к науке и изобретениям был бы по-настоящему новым. Он означает создание в американской научной системе слоя, специализирующегося на самостоятельных экспериментах. Это означает превращение федерального правительства в своего рода мета-лабораторию для изучения самой науки.
Через несколько поколений изобретения, которые мы даже не можем себе представить, станут основой современной жизни: анализы слюны и крови на все болезни, вакцины, уничтожающие целые классы вирусов и болезней, материалы прочнее стали и легче воздуха, абсолютно чистая энергия от термоядерных реакторов. Если эти вещи возможны в сфере физической реальности, значит, их можно открыть. Если их откроют за столетие, то за десятилетие или за год. Эти достижения потребуют такого уровня рискованности и амбиций, который мы слишком часто пытаемся подавить. При всех чудесах американского изобретательства поразительно осознавать, что мы не знаем наверняка, как на самом деле происходит процесс открытия. Мы до сих пор не знаем, как выявить и взрастить Каталин Карико в мире. Чтобы открыть их, нам нужна лучшая наука о науке.
5 Развернуть
Осенью 1928 года шотландский ученый Александр Флеминг вернулся из длительного отпуска в свою лабораторию в Лондоне. Он работал со стафилококкомбактерией, вызывающей распространенные инфекции. Его название происходит от греческого staphyle, что означает "виноградная гроздь", и kokkos, что означает "ягода", поэтому под микроскопом его колонии напоминают гроздь белого винограда. Но когда Флеминг внимательно изучил свои образцы, он увидел нечто неожиданное в блюде, которое оставил открытым для воздуха. Пока его не было, вещество неизвестного происхождения загрязнило образец и убило большую часть бактерий. 1 Позже Флеминг идентифицировал загадочный материал как плесень, принадлежащую к роду Penicillium .(2) Что касается производимого ею вещества, убивающего бактерии, то он назвал его пенициллином.
Позже Флеминг утверждал, что споры плесени попали в его лабораторию незапертое окно. Если так, то ее занесло небесным бризом. Тысячелетиями человечество вело войну за войной с бактериями внутри наших тел и миллионами погибало от рук невидимого врага. Уже в 1900 году бактериальные инфекции были самой распространенной причиной смерти в США; во время пандемии ауэнцы 1918 года от бактериальной пневмонии умерло больше людей, чем от самого вируса. Когда Флеминг протестировал плесень против других бактерий, он увидел, что она еще сильнее нейтрализует таких врагов, как дифтерия и менингококк. Он заподозрил, что у него в руках может оказаться нечто чудодейственное. Но после еще нескольких экспериментов его работа уперлась в стену.
В 1939 году профессор Оксфордского университета австралийского происхождения по имени Говард Флори и биохимик немецкого происхождения по имени Эрнст Чейн взяли курс на то, что Флеминг ушел из ОП. В то время как шотландский ученый показал, что пенициллин может уничтожать микробы на стекле, Флори и Чейн хотели узнать, может ли он делать то же самое внутри животных. В их лаборатории 150 мышей разделили на три группы и ввели каждой из них, соответственно, стафилококки, стрептококки и бактерию, вызывающую гангрену. Половину мышей оставили без лечения в качестве контрольной группы, а другой половине дали пенициллин. В контрольной группе все 75 нелеченых мышей умерли. В группе вмешательства 70 выжили .(3) Пенициллин казался действительно особенным.
