Â
Â
HÆ¡n 200 năm trước, và o đầu năm 1782, nhà váºt lý và triết há»c ngưá»i Äức-Christof Lichtenberg đã viết trong nháºt kà cá»§a mình: “Việc tìm ra má»™t phương thuốc công hiệu tức thá»i cho những cÆ¡n Ä‘au răng có thể có giá trị chẳng kém, tháºm chà còn nhiá»u hÆ¡n so vá»›i việc tìm ra má»™t hà nh tinh má»›i…nhưng tôi không thể tìm thấy cách nà o để bắt đầu nháºt ký năm nay tốt hÆ¡n là tin tức vá» má»™t hà nh tinh má»›i.†Hà nh tinh được đỠcáºp ở đây chÃnh là Sao Thiên Vương, phát hiện ra và o năm 1781. Vấn đỠmà Lichtenberg ngụ ý là sá»± so sánh tương quan vá» mức độ quan trá»ng giữa việc tìm kiếm các giải pháp kÄ© thuáºt cho các vấn đỠcụ thể so vá»›i việc tìm tòi kiến thức cÆ¡ bản má»›i. Ngà y nay, nhu cầu đặt ra và xem xét vấn đỠấy tháºm chà còn cấp thiết hÆ¡n cả 200 năm vá» trước.
1. Nghiên cứu cÆ¡ bản đối láºp vá»›i nghiên cứu ứng dụng Trong công nghiệp, thuáºt ngữ “nghiên cứu†thưá»ng dùng để chỉ những cải tiến vá»›i kÄ© thuáºt Ä‘ang tồn tại, tuy nhiên việc nà y vá»›i các nhà khoa há»c hà n lâm đơn thuần chỉ được coi là sá»± phát triển má»›i. Khác biệt trong quan niệm vá» thuáºt ngữ “nghiên cứu†có thể dẫn đến nhiá»u hiểu lầm. Trong bà i nà y tôi dùng từ đó theo cách hiểu cá»§a các nhà khoa há»c hà n lâm. Hiểu lầm cÅ©ng xuất phát từ những giả thuyết thưá»ng gặp có tÃnh thúc đẩy cho lợi Ãch mà nghiên cứu cÆ¡ bản mang lại dá»±a theo “mô hình tuyến tÃnhâ€, trong đó nghiên cứu cÆ¡ bản kéo theo nghiên cứu ứng dụng, để rồi giúp công nghiệp phát triển và cuối cùng là sản phẩm má»›i. Tiến trình nà y đã xảy ra trong nhiá»u trưá»ng hợp, nhưng cÅ©ng có thể dá»… dà ng tìm được các trưá»ng hợp, trong đó sá»± tiến bá»™ cá»§a công nghệ lại là cái dẫn đến những tiến bá»™ trong nghiên cứu cÆ¡ bản, như là George Porter (nháºn giải thưởng Nobel Hóa há»c) – ngưá»i đã chỉ ra rằng “nhiệt động lá»±c há»c mắc nợ động cÆ¡ hÆ¡i nước hÆ¡n cả động cÆ¡ hÆ¡i nước mắc nợ khoa há»c.â€
Äáng tiếc là , những trưá»ng hợp như váºy khiến má»™t số ngưá»i á»§ng há»™ má»™t mô hình phản tuyến tÃnh. Và dụ như Terence Kealey vừa má»›i viết má»™t cuốn sách1 biện luáºn rằng sá»± phát triển kinh tế không chịu ảnh hưởng bất cứ thứ gì từ nghiên cứu cÆ¡ bản - và vì váºy nên không cần phải nháºn được sá»± há»— trợ từ ChÃnh phá»§. Ông ta chỉ ra má»™t cách xác thá»±c rằng sá»± phát triển cá»§a năng lượng hÆ¡i nước, kÄ© thuáºt luyện kim và nhà máy dệt, các yếu tố ná»n tảng thúc đẩy sá»± khởi đầu cuá»™c cách mạng công nghiệp ở Anh, Ä‘á»u là kết quả cá»§a tri thức khoa há»c và các nguyên tắc cÆ¡ khà từ thá»i trước thế ká»· 17, và chẳng há» chịu ảnh hưởng từ bất kì Ä‘iá»u gì đến cuá»™c cách mạng khoa há»c thế kỉ 17 (cÆ¡ há»c Newton, tÃch phân, v.v ). Äiá»u nà y đúng nhưng nó không đúng vá»›i nhiá»u bước phát triển cá»§a công nghiệp sau nà y, mà tôi hi vá»ng là những và dụ tôi đưa ra sau đây sẽ chứng minh được. Váºy nên, mối liên hệ giữa khoa há»c và công nghệ không phải là tuyến tÃnh mà cÅ©ng không phải là phản tuyến tÃnh, mà thá»±c tế là rất phi tuyến tÃnh, và ngưá»i ta đã từng khẳng định rằng2: “nghiên cứu lịch sá» những mô hình thà nh công đã nhiá»u lần chỉ ra máºt độ các tác động tương há»— giữa các ngà nh khoa há»c cÆ¡ bản (vốn ban đầu không liên quan tá»›i nhau), công nghệ, và sản phẩm, tấp náºp tá»›i mức không thể tách rá»i và phân biệt, chúng là tất cả các thà nh phần Ä‘an quện chặt chẽ trong cùng má»™t thá»±c thểâ€. Tuy váºy có thể khẳng định má»™t sá»± phân biệt trên diện rá»™ng giữa khoa há»c (tri thức) và công nghệ (cái được ứng dụng từ tri thức) và giữa các hình thức khác nhau cá»§a khoa há»c. Tôi không thÃch thuáºt ngữ khoa há»c cÆ¡ bản và khoa há»c ứng dụng: xét cho cùng ai có thể nói trước cái gì là sẽ ứng dụng được? Tuy nhiên, những thuáºt ngữ nà y có thể hữu dụng nếu chúng được định nghÄ©a dá»±a trên động cÆ¡ thúc đẩy: Khoa há»c cÆ¡ bản – được thúc đẩy bằng sá»± ham hiểu biết. Khoa há»c ứng dụng – dà nh để trả lá»i cho những câu há»i cụ thể. Từ định nghÄ©a nà y, vá» sau tôi sẽ biện luáºn rằng ChÃnh phá»§ có má»™t trách nhiệm đặc biệt để há»— trợ cho nghiên cứu cÆ¡ bản, trong khi việc đầu tư nghiên cứu ứng dụng nhìn chung có thể nhưá»ng lại cho các doanh nghiệp. Tất nhiên, sá»± phân biệt đó luôn luôn không rõ rà ng và thuáºt ngữ “nghiên cứu chiến lược†thỉnh thoảng được sá» dụng để nói vá» khoa há»c như má»™t phạm trù trung gian – cái tạo ra cÆ¡ há»™i cao trong việc tạo ra ứng dụng, cho dù có thể nó được thá»±c hiện thuần túy chỉ để thá»a mãn sá»± tò mò và qua đó dẫn đến những hiểu biết ná»n tảng má»›i. Việc nghiên cứu những đặc tÃnh cá»§a chất bán dẫn hai chiá»u là má»™t và dụ.
2. Lợi Ãch cá»§a khoa há»c cÆ¡ bản Có thể phân biệt ra bốn nhóm lợi Ãch, được đỠcáºp lần lượt như sau: Những đóng góp cho văn hóa. Tiá»m năng tạo ra những phát hiện có giá trị kinh tế to lá»›n và quan trá»ng trong Ä‘á»i sống thá»±c tiá»…n. Những phát hiện ngoà i dá»± kiến (spin-offs) và tác động kÃch thÃch ná»n công nghiệp. Giáo dục. 2.1. Những đóng góp cho văn hóa. Bob Wilson (giám đốc đầu tiên cá»§a Fermilab, má»™t phòng thà nghiệm lá»›n gần Chicago dà nh cho váºt lý hạt/máy gia tốc) khi được má»™t Ủy ban Quốc há»™i há»i rằng “Phòng thà nghiệm cá»§a anh sẽ đóng góp gì để bảo vệ nước Mỹ?â€. Câu trả lá»i là : “Không gì cả, nhưng nó sẽ là m cho nước Mỹ đáng được bảo vệâ€. Tuy nhiên, nhìn chung các nhà khoa há»c thưá»ng e ngại trong những cuá»™c tranh luáºn vá» sá»± đóng góp cá»§a hỠđối vá»›i văn hóa, xã há»™i. Hiện tượng nà y thá»±c ra có từ rất cổ xưa như trong Ä‘oạn đối thoại dưới đây trong cuốn Cá»™ng hòa cá»§a Plato: Socrates: Chúng ta có nên coi thiên văn há»c là má»™t chá»§ đỠđáng nghiên cứu? Glaucon: Tôi cho là nên, hiểu biết vá» mùa mà ng, vá» tháng và năm, sẽ hữu Ãch cho mục Ä‘Ãch quân sá»±, cÅ©ng như trong nông nghiệp và hà ng hải. Socrates: Tôi thấy thú vị khi thấy ông e ngại như thế nà o, vì sợ rằng má»i ngưá»i sẽ kết tá»™i ông đã đỠnghị nghiên cứu những thứ không có Ãch lợi gì. Tôi cho rằng các nhà khoa há»c phải đưa ra các luáºn Ä‘iểm có sức thuyết phục vá» sá»± đóng góp cá»§a khoa há»c trong thúc đẩy văn hóa. Cụ thể như những kiến thức vá» hệ Mặt trá»i, mã di truyá»n, Mặt trá»i là m việc như thế nà o, tại sao bầu trá»i lại có mà u xanh và sá»± mở rá»™ng cá»§a VÅ© trụ là m cách nhìn cá»§a chúng ta thay đổi, cuá»™c sống cá»§a chúng ta phong phú lên. Chúng ta cần là m cho má»i ngưá»i thấy việc phổ cáºp hóa váºt lý hạt cÆ¡ bản là có Ãch không chỉ vá» kinh tế mà còn vá» văn hóa, từ đó thuyết phục má»i ngưá»i rằng nên tiếp tục khám phá biên giá»›i nà y cá»§a tri thức. 2.2 Tiá»m năng tạo ra những phát hiện có giá trị kinh tế to lá»›n và quan trá»ng trong Ä‘á»i sống thá»±c tiá»…n. Không quá khó để chỉ ra rằng chi phà cho khoa há»c cÆ¡ bản thưá»ng dẫn đến những phát hiện có giá trị kinh tế to lá»›n và quan trá»ng trong Ä‘á»i sống thá»±c tiá»…n, có khả năng sinh lợi cao và có thể dá»… dà ng bồi hoà n chi phà đầu tư. Casimir - nhà váºt lý lý thuyết nổi tiếng, cá»±u Giám đốc Nghiên cứu cá»§a Philips đã đưa ra má»™t danh sách các và dụ tuyệt vá»i 3: “Tôi đã được nghe nói rằng vai trò cá»§a nghiên cứu hà n lâm trong các cải tiến kỹ thuáºt là rất Ãt. Äây là luáºn Ä‘iểm ngá»› ngẩn nhất trong những Ä‘iá»u vô nghÄ©a nhất mà tôi được biết. Chắc chắn má»™t ai đó suy Ä‘oán vẩn vÆ¡ rằng liệu tranzito có phải do những ngưá»i không được đà o tạo và không đóng góp gì cho cÆ¡ há»c sóng hay thuyết lượng tá» chất rắn tìm thấy. Sá»± tháºt là những ngưá»i phát hiện ra tranzito Ä‘á»u nghiên cứu sâu và có nhiá»u đóng góp tá»›i thuyết lượng tá» chất rắn. Má»™t ai đó có thể há»i liệu rằng các mạch cÆ¡ bản trong máy tÃnh có phải được tìm thấy bởi những ngưá»i chá»§ tâm muốn xây dá»±ng máy tÃnh. Äúng là như váºy, chúng đã được phát kiến và o những năm 30 bởi những nhà váºt lý muốn đếm các hạt cÆ¡ bản bởi vì há» quan tâm đến váºt lý hạt nhân. Má»™t ai đó có thể há»i rằng liệu năng lượng hạt nhân được khám phá bởi vì có những ngưá»i muốn má»™t nguồn năng lượng má»›i, hay sá»± thôi thúc có năng lượng má»›i đã dẫn đến việc tìm ra hạt nhân. Có thể - nhưng nó đã không xảy ra như váºy. Má»™t ai đó há»i rằng liệu ngà nh công nghiệp Ä‘iện tá» có thể tồn tại mà không có những khám phá vá» electron cá»§a những ngưá»i như Thomson và H.A. Lorentz. Má»™t lần nữa, nó đã không xảy ra như váºy. Tôi nghÄ© tháºt hầu như không có má»™t và dụ nà o cá»§a những cải tiến trong thế ká»· 20 mà không mắc nợ khoa há»c cÆ¡ bản.†Những và dụ cá»§a Casimir có má»™t số đặc Ä‘iểm chung : Những ứng dụng cá»§a kiến thức má»›i có lợi nhuáºn cao. Những ứng dụng hoà n toà n không được nhìn thấy khi các phát hiện ná»n tảng được khám phá. Có má»™t khoảng thá»i gian dà i giữa những khám phá ná»n tảng và những ứng dụng. Nhìn chung các nhà phát minh trong khoa há»c cÆ¡ bản không trở nên già u có. Äã có má»™t số cố gắng nhằm lượng hóa lợi Ãch to lá»›n từ các nghiên cứu ná»n tảng. Tôi sẽ đỠcáºp 2 và dụ: 1. Má»™t nghiên cứu gần đây cá»§a Tổ chức Khoa há»c Quốc gia Hoa Kỳ cho thấy rằng 73% các bà i báo trÃch dẫn trong các bằng sáng chế công nghiệp là các nghiên cứu được công bố má»™t cách công cá»™ng, mà phần đông là những bà i báo nghiên cứu cÆ¡ bản được thá»±c hiện bởi những trưá»ng đại há»c hà ng đầu và các phòng thà nghiệm cá»§a ChÃnh phá»§. 2. Má»™t nghiên cứu có nhiá»u trÃch dẫn bởi Mansfield5 và o năm 1991 đã chỉ ra rằng đầu tư cá»§a cá»™ng đồng và o khoa há»c cÆ¡ bản có tỉ lệ lợi nhuáºn là 28%. Con số cá»§a Mansfield được lấy ra từ 75 hãng lá»›n nhất ở Mỹ trong 7 ngà nh công nghiệp (xá» lý thông tin, thiết bị Ä‘iện, hóa há»c, dụng cụ, dược phẩm, kim loại và dầu má»). Từ ban Ä‘iá»u hà nh nghiên cứu và phát triển cá»§a các công ty, Mansfield đã thu tháºp được thông tin vá» những sản phẩm má»›i, sản phẩm được thương mại hóa trong giai Ä‘oạn 1975- 1985, mà theo các ban Ä‘iá»u hà nh cho biết thì các sản phẩm nà y đã không thể ra Ä‘á»i (hoặc cháºm hÆ¡n rất nhiá»u) nếu không có các nghiên cứu hà n lâm được thá»±c hiện trong khoảng 15 năm trước khi sáng kiến đầu tiên được công bố. 2.3. Những phát hiện ngoà i dá»± kiến (spin-offs) và tác động kÃch thÃch ná»n công nghiệp Vá»›i khái niệm những phát hiện ngoà i dá»± kiến, tôi muốn nói vá» các thiết bị và kÄ© thuáºt được phát triển để tiến hà nh các nghiên cưu cÆ¡ bản nhưng sau nà y ngưá»i ta nháºn ra cả những lợi Ãch khác nữa. Tôi đưa ra và i và dụ từ váºt lý hạt cÆ¡ bản (nhiá»u trong chúng có sá»± đóng góp từ váºt lý hạt nhân): Máy gia tốc ( ngà y nay có khoảng 10000 máy gia tốc trên thế giá»›i, chỉ có 100 cái trong số đó sá» dụng cho mục Ä‘Ãch nghiên cứu ban đầu trong váºt lý hạt nhân và váºt lý hạt cÆ¡ bản). - Ngà nh công nghiệp bán dẫn.     - Thức ăn tiệt trùng, y tế, rác thải. - Xá» lý bức xạ.                             - Liệu pháp Ä‘iá»u trị ung thư.  - Tiêu há»§y rác thải hạt nhân.        - Thà nghiệm không phá mẫu.     - Sản xuất năng lượng (máy khuếch đại năng lượng) - Nguồn cho bức xạ synchrotron (sinh há»c, váºt lý chất ngưng tụ…) - Nguồn cho cá»§a Notron ( sinh há»c, váºt lý chất ngưng tụ…) Máy dò hạt. - Máy dò tinh thể (Tinh thể phát triển cho những thà nghiệm ở máy va Ä‘áºp LEP tại CERN mà bây giỠđược dùng cho ảnh y tế ở hà ng trăm bệnh viện, những tinh thể sẽ thay thế chúng vá»›i những đặc tÃnh ưu việt hÆ¡n hiện thá»i vẫn Ä‘ang được phát triển cho máy LHC tại CERN) - Ảnh y tế - An ninh - Thà nghiệm không phá mẫu - Phục vụ nghiên cứu - á»” tỉ lệ Ä‘a đưá»ng dây - Kiểm tra container - Phục vụ nghiên cứu - Máy dò chất bán dẫn - Rất nhiá»u ứng dụng trong giai Ä‘oạn phát triển. Khoa há»c thông tin +WWW( Má»™t nhóm ở Anh má»›i đây đã nháºn định rằng Web tạo ra 5% doanh thu cá»§a các công ty lá»›n và sẽ tăng lên đến 20% và o cuối tháºp niên) + Chương trình mô phá»ng + Phát hiện lá»—i + Hệ Ä‘iá»u hà nh + KÃch thÃch tÃnh toán song song. - Chất siêu dẫn Ảnh cá»™ng hưởng từ hạt nhân Những ứng dụng khác ( kỹ thuáºt là m lạnh, chân không, kÄ© thuáºt Ä‘iện, trắc địa…) Có lúc dưá»ng như má»i ngưá»i nghÄ© rằng có má»™t danh sách dà i các phát kiến từ váºt lý hạt cÆ¡ bản đủ để chứng minh chi phà cho váºt lý cÆ¡ bản. Song chứng minh được không phải Ä‘iá»u dá»… dà ng. Tuy nhiên, chắc chắn có thể khẳng định rằng giá trị cá»§a những ứng dụng ngoà i dá»± kiến phải được tÃnh tá»›i khi cân nhắc các khoản chi phà cho khoa há»c cÆ¡ bản, và có lẽ đúng là những nhu cầu đặc biệt cá»§a ngà nh váºt lý hạt cÆ¡ bản, đòi há»i thiết bị vô cùng tối tân, đã khiến nó sản xuất ra nhiá»u ứng dụng ngoà i dá»± kiến. Trong thá»±c tế, nhìn chung các nhà kinh tế há»c ngà y cà ng nháºn ra tầm quan trá»ng cá»§a các ứng dụng ngoà i dá»± kiến, đặc biệt là dưới dạng các công cụ được chế ra nhằm phục vụ các nghiên cứu ná»n tảng. Äa số các thiết bị trong má»™t nhà máy Ä‘iện tá» hiện đại vốn được sinh ra từ những phòng thà nghiệm trong các trưá»ng đại há»c, và có rất nhiá»u và dụ tương tá»± vá»›i các công cụ vốn sinh ra để phục vụ trong nghiên cứu váºt lý, hóa há»c, dược há»c, y tế. Nhìn chung các nhà khoa há»c cÆ¡ bản Ä‘á»u ưu tiên công việc cho phục vụ công bố và đưa ra công khai kết quả mà há» thá»±c hiện, trong khi các nhà khoa há»c ứng dụng là m việc trong ngà nh công nghiệp lại thúc đẩy bởi mong muốn bảo vệ, giấu kÃn và lấy bằng sáng chế. Như váºy có thể xảy ra nghịch lý là có nhiá»u ứng dụng ngoà i dá»± kiến từ các nghiên cứu cÆ¡ bản hÆ¡n là từ nghiên cứu ứng dụng. Tháºm chà trừu tượng và bà hiểm như thuyết tương đối rá»™ng (lý thuyết cá»§a Einstein vá» lá»±c hấp dẫn) cÅ©ng có tạo ra má»™t ứng dụng ngoà i dá»± kiến. Äó là phép lạ phục vụ việc định vị được biết đến vá»›i tên gá»i là hệ thống định vị toà n cầu (GPS), nó có thể ngay láºp tức tá»± động chỉ cho chúng ta biết vị trà và độ cao chÃnh xác trong phạm vi 10 mét ở tất cả má»i nÆ¡i trên Trái đất. HÆ¡n 160 nhà sản xuất khắp thế giá»›i Ä‘ang phát triển các hệ thống dá»±a trên công nghệ GPS trong má»™t thị trưá»ng nhiá»u tỉ USD. Các hệ thống nà y là m việc bằng cách so sánh tÃn hiệu thá»i gian nháºn được từ các vệ tinh khác nhau. Äồng hồ trong các vệ tinh là những chiếc đồng hồ nguyên tá», vốn xưa kia được tạo ra chỉ để phục vụ nghiên cứu vá» thuyết tương đối rá»™ng, cụ thể là để kiểm chứng dá»± Ä‘oán cá»§a Einstein rằng các đồng hồ sẽ chạy khác nhau trong các trưá»ng trá»ng lá»±c khác nhau. 2.4. Giáo dục Là m việc nghiên cứu khoa há»c cÆ¡ bản là má»™t quá trình đà o tạo tuyệt vá»i cho những ngưá»i muốn sau nà y là m nghiên cứu ứng dụng hoặc phát triển trong công nghiệp. HÆ¡n nữa, Ä‘iá»u nà y còn tạo ra má»™t mạng lưới liên kết giữa các nhà nghiên cứu trong các ngà nh công nghiệp khác nhau và trong giá»›i hà n lâm, vốn sẽ không thể tồn tại nếu tất cả sá»± đà o tạo diá»…n ra bên trong các ngà nh công nghiệp. Giá trị cá»§a mạng lưới ấy ngà y cà ng được các nhà kinh tế há»c thừa nháºn như má»™t lợi Ãch xã há»™i đầu tư cho nghiên cứu cÆ¡ bản. Cụ thể như vá»›i công việc là m thà nghiệm váºt lý hạt cÆ¡ bản, ngưá»i ta đánh giá rằng có khoảng 300 bằng tiến sÄ© được trao trên toà n thế giá»›i má»—i năm dá»±a và o công việc là m ở CERN (tÃnh tổng trong toà n bá»™ lÄ©nh vá»±c thì có lẽ gấp 2 lần con số nà y), và Ãt nhất có má»™t ná»a số tiến sÄ© đó cuối cùng sẽ là m việc trong công nghiệp hay thương mại, nÆ¡i kinh nghiệm cá»§a hỠđã là m trong các dá»± án công nghệ cao cá»§a các nhóm Ä‘a quốc gia tại CERN sẽ trở nên vô cùng cần thiết. Thêm và o đó, có căn cứ cho thấy khoa há»c cÆ¡ bản (và dụ như trong váºt lý, cụ thể là thiên văn há»c và váºt lý hạt cÆ¡ bản, vá»›i những từ rất quen tai như lá»— Ä‘en và hạt quark) đóng má»™t vai trò quan trá»ng trong việc thu hút sá»± hứng thú và quan tâm cá»§a thế hệ trẻ đến khoa há»c và công nghệ. Äiá»u nà y cá»±c kỳ quan trá»ng mặc dù tác dụng sẽ rất khó được lượng hóa. -------------------------- 1. The Economic Laws of Scientific Research, T. Kealey, Macmillan Press, London, 1996. 2. G. Holton, H. Chang và E. Jarkowitz, American Scientists 84, 364, 1996. 3. TrÃch dẫn trang 198 cuốn “The Life of Sir J.J. Thomsonâ€, Lord Rayleigh, Cambridge University Press, 1942. H.G.B. Casimir, Contribution to Symposium on Technology and World Trade, US Department of Commerce, 16 November 1966. 4. Academic Research and Industrial Innovation, E. Mansfield, Research Policy 20, 1, 1991.
THANH LOAN (lược thuáºt)
Nguồn: http://tiasang.com.vn/Default.aspx?tabid=110&CategoryID=36&News=2738
|