Tremonti, non tagli le gambe al neutrino!

Read time: 11 mins

Se lo è chiesto più d’uno, nelle scorse ore: a cosa serve un neutrino che viaggia a velocità superiore a quella della luce? Se lo è chiesto il Ministro dell’Economia, Giulio Tremonti, qualche mese fa: a cosa serve la conoscenza in sé, mica si mangia?

Gli esempi, davvero, non mancano per rispondere in solido a questa domanda. Restiamo al CERN di Ginevra, che non è solo il laboratorio dove lavora il gruppo di Antonio Ereditato che ha rilevato neutrini che sembrano viaggiare a velocità superiore al quella della luce, ma è il più grande laboratorio mondiale di ricerca di base. Basta allora ricordare il caso del World Wide Web, più semplicemente il web, la tecnologia informatica che è, ormai, alla base della comunicazione su internet: è nata proprio al CERN nell’ottobre 1990 a opera di un ricercatore inglese, Timothy John Berners-Lee, che non l’ha voluta neppure brevettare. L’ha regalata all’umanità. Resa completamente pubblica il 30 aprile 1993, la tecnologia web ha avuto una diffusione così rapida e capillare a livello globale da costituire un autentico record nella storia delle comunicazioni di massa.

Oppure, per restare nell’ambito della teoria della relatività che, secondo alcuni, sarebbe messa in discussione dai neutrini “più veloci della luce”, ebbene essa è nata da una curiosità astratta di Albert Einstein. Ma i sistemi GPS che ormai tutti montano sulla propria macchina non sono altro che l’applicazione tecnologica della teoria della relatività.

Quelli del web e del GPS, per quanto eccezionali, non sono certo evento unici nella storia della scienza e dell’innovazione tecnologica. Da sempre la ricerca che oggi chiamiamo curiosity-driven, diretta dalla curiosità e senza alcuna finalità se non quella di rispondere a domande di conoscenza, ha generato nuove conoscenze che hanno trovato, poi, concreta applicazione. Da sempre gli uomini di scienza sono consapevoli del fatto che la ricerca fondamentale produce inevitabilmente innovazione tecnologica. E da sempre ministri dell’economia rivolgono le medesime domande impertinenti agli scienziati. A William Gladstone, Ministro del Tesoro di Sua Maestà Britannica, che gli chiedeva a cosa mai potesse servire in pratica quello strano apparato che per induzione magnetica generava elettricità, a metà degli anni ’30 del XIX secolo l’inventore del motore elettrico, Michael Faraday, rispose: «Non lo so, sir. Ma so che un giorno voi potrete tassarlo». Fatto!

Chi si occupa di scienza sa che, per quanto inevitabile sia il processo di trasformazione della conoscenza pura in applicazione concreta, raramente il percorso e persino lo sbocco può essere previsto a priori. A un anonimo curioso che gli pose la medesima domanda di Gladstone – a che mai può servire? – Michael Faraday rispose con un’altra domanda: «A che mai può servire un bambino?». Trent’anni dopo, nel 1862 Faraday, ormai settantenne, venne accompagnato a visitare il sistema dei fari elettrici che ormai costellavano la costa inglese e fu in grado di ammirare di persona gli effetti imprevisti prodotti dalla «scintilla magnetica».

In realtà, il rapporto tra la ricerca diretta dalla curiosità e l’innovazione tecnologica è molto più complesso. E va ben oltre la trasformazione diretta della nuova conoscenza in prodotti di uso comune. Il rapporto è così stretto e l’interpenetrazione così vasta che qualcuno dice che scienza e tecnologia siano ciascuna figlia dell’altra. Il paradosso è solo apparente. Per almeno quattro motivi.

Primo: perché la scienza si sviluppa e produce nuova conoscenza (anche) quando si rendono disponibili nuove tecnologie. In questo senso possiamo dire che la scienza è figlia della tecnologia. Galileo può osservare il cielo negli ultimi mesi del 1609 e i primi del 1610 e «vedere cose mai viste prima» da essere umano perché ha a disposizione il cannocchiale. Per quanto grande e geniale fosse come scienziato, senza la nuova tecnologia messa a punto da anonimi artigiani olandesi, Galileo non avrebbe potuto realizzare quelle decisive osservazioni e compiere un’autentica rivoluzione in astronomia. Allo stesso modo, senza le nuove tecnologie che hanno consentito di costruire, presso i Laboratori che l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare del Gran Sasso, “nuovi occhiali” capaci di “vedere” gli elusivi neutrini Ereditato e il suo gruppo non avrebbero potuto “vedere” oggetti più veloci della luce.

Secondo: è vero anche il contrario. La tecnologia si sviluppa quando può attingere a nuove conoscenze di base. Senza gli studi di Faraday (ma anche di Volta, di Ørsted e di tanti altri) non avremmo avuto lo sviluppo dell’industria dell’elettricità. L’innovazione tecnologica è figlia della ricerca scientifica.

Terzo: la scienza fondamentale si sviluppa (anche) creando nuova tecnologia. Per mettere a punto le “sensate esperienze” – spesso per creare condizioni mai prima osservate sulla Terra – gli scienziati devono progettare strumenti nuovi, che non esistono. È il caso, sempre per restare al CERN di Ginevra, di LHC: la più grande macchina mai costruita dall’uomo. Ma potremmo fare infiniti altri esempio. Il rapporto della scienza con la nuova tecnologia è tale che secondo alcuni epistemologi non c’è scienza (non c’è nuova conoscenza) senza nuova tecnologia. La scienza genera nuova tecnologia.

Quarto: esiste un rapporto coevolutivo tra scienza e tecnologia. E questo rapporto è sempre più stretto: è ormai talmente stretto che spesso non è possibile in alcun modo separarle, anche nel caso delle scienze di base. Ne sono un esempio ormai classico le biotecnologie e, ancor più di recente, le nanotecnologie. Scienza e tecnologia nascono l’una dall’altra.

Questo rapporto complesso e intimamente interpenetrato tra la scienza – in particolare la ricerca di base – e la tecnologia è antico: esiste da sempre. Ha caratterizzato la scienza ellenistica, la scienza islamica, la nuova scienza fiorita in Europa a partire dal XVII secolo. Tuttavia oggi viviamo in una nuova fase di questa relazione. Dopo la seconda guerra mondiale il rapporto tra ricerca di base e innovazione tecnologica si è modificato in maniera strutturale: è diventato sistematico. Di più. È diventato non una, ma “la” leva della ricchezza nella gran parte dei paesi a economia avanzata e, da qualche anno, anche dei paesi a economia emergente.

Tant’è che tutti gli tutte gli stati a economia matura e, da vent’anni, a economia emergente investono anche in ricerca di base per promuovere lo sviluppo economico attraverso l’innovazione tecnologica. Tutti tranne, l’Italia, unico paese che si ostina a perseguire uno «sviluppo senza ricerca». E, non a caso, paese che da vent’anni è fermo o corre meno degli altri.

Le ragioni principali per cui lo stato (un qualsiasi stato) deve investire in ricerca di base sono – secondo Erich Bloch, che è stato direttore della National Science Foundation – almeno tre: per il valore culturale in sé della produzione di nuova conoscenza; perché lo stato ha bisogno di nuove tecnologie per realizzare obiettivi specifici di interesse generale, come aumentare la capacità di difesa o migliorare la salute dei propri cittadini; perché l’economia richiede investimenti in ricerca ormai di tale portata che solo gli stati, in alcuni settori, hanno la possibilità di realizzarla e l’incentivo a farlo.

Non si tratta di ragioni astratte. Si calcola che nei quarant’anni successivi al rapporto con cui Vannevar Bush, il consigliere scientifico del presidente Roosevelt, teorizza l’intervento dello stato nel settore della ricerca oltre la metà dell’aumento di produttività del sistema economico americano sia da attribuirsi all’introduzione delle nuove tecnologie prodotte sulla base delle nuove conoscenze scientifiche. Gli investimenti in ricerca hanno fruttato più degli investimenti di capitale, degli investimenti nella formazione o della messa a punto di economie di scala.

In realtà è difficile stabilire, in termini quantitativi, quale sia il ritorno economico preciso degli investimenti in ricerca di base. La cifra dipende da molti parametri (chi investe, quali scopi si prefigge, il settore di investimento). Spesso la nuova conoscenza è catalogata tra i fattori non economici dell’economia e il suo ritorno economico non viene valutato. Ancora più spesso la ricerca di base produce “beni pubblici”, che per loro natura sono “non escludibili” e “non rivali”: è difficile appropriarsene, mentre la loro condivisione produce un beneficio per tutti. Infine, gli effetti economici della ricerca di base sono di lungo periodo, indiretti e imprevedibili a priori (ma la vicenda del web e infinite altre storie ci dicono che talvolta gli effetti possono essere repentini e diretti).

Mentre gli analisti concordano che, a livello qualitativo, gli investimenti in ricerca di base ottengono almeno sei diversi effetti economici e sociali.

1. Nuove informazioni utili. La ricerca di base genera nuova conoscenza, che è alla base dei processi di innovazione. La nuova conoscenza è costosa da produrre, ma è un “bene pubblico”, difficilmente appropriabile, può essere usata e trasmessa senza costi. In questo senso la conoscenza prodotta dalla ricerca di base è la matrice dei processi di innovazione.

2. Nuovi strumenti e nuove tecnologie. La ricerca di base produce nuovi strumenti, nuove tecnologie e nuovi processi per ottenere strumenti già in uso. La risonanza magnetica nucleare è nata dalla ricerca di un gruppo di fisici ad Harvard che stavano cercando di misurare il momento magnetico dei nuclei.

3. Lavoratori qualificati. La ricerca di base, che in genere si svolge nelle università e nei centri pubblici di ricerca, favorisce la formazione di lavoratori altamente qualificati. Sia direttamente – formando ricercatori che, almeno in parte, andranno a lavorare nelle imprese; sia indirettamente: l’alta educazione si svolge nelle università.

4. Reti professionali. I laboratori di ricerca di base sono la cuspide e il punto di riferimento di una rete di professionalità che si estende alle imprese e alla società.

5. Soluzione di problemi tecnologici. I laboratori di ricerca di base sono altrettante palestre dove si allenano persone capaci di risolvere problemi tecnologici. Portare l’uomo sulla Luna, da questo punto di vista, ha consentito di allenare migliaia di persone a risolvere problemi tecnologici innovativi. La costruzione di un acceleratore di particelle come LHC costituisce una palestra per allenare persone a risolvere problemi tecnici in campi in apparenza lontani dagli obiettivi di ricerca, come la realizzazione e la gestione di grandi magneti superconduttori.

6. Creazione di nuove imprese. La ricerca di base favorisce la creazione di nuove imprese nel settore dell’alta tecnologia. Gli Stati Uniti sono costellati di imprese, soprattutto nel settore informatico e biotecnologici, nate su impulso di scienziati formatisi in laboratori pubblici e diventati imprenditori. Ma non è solo negli Usa. Una delle più grandi aziende al mondo nel settore della spettrometria di massa per uso medico, la Varian Techtron, è nata direttamente su impulso di CSIRO, i centri pubblici di ricerca dell’Australia.

C’è un’impronta pubblica innegabile nello sviluppo della ricerca di base. In genere sono gli stati che la alimentano. E senza l’intervento pubblico, raramente nasce e si sviluppa. Ci sono diverse ipotesi messe in campo per spiegare questo fenomeno storicamente provato. Una è quella del “fallimento del mercato”: che sarebbe capace come pochi altri mezzi di favorire lo sviluppo economico locale, ma risulta incapace di prevedere e progettare nel lungo periodo. Altre teorie guardano oltre la teoria economica classica, e guardano all’innovazione tecnologica come a un processo evolutivo, che procede in maniera non lineare per adattamento e selezione naturale, sulla base di fattori economici e non economici.

Come che sia è innegabile che, storicamente, la ricerca di base si sviluppa soprattutto attraverso l’intervento dello stato. E che la massima creatività scientifica si registra nei laboratori pubblici. Secondo Marcia Angell, che ha diretto a lungo il New England Journal of Medicine, il 90% dei nuovi principi attivi messi in commercio negli Stati Uniti è stato scoperto in laboratori pubblici, nonostante che le imprese private investano nella ricerca farmacologica una quantità di risorse molto più grande di quanto non faccia lo stato. Il motivo è che nei laboratori pubblici gli scienziati sono sottoposti a minori pressioni e la loro creatività è più libera di esprimersi. Il sostegno pubblico alla ricerca è dunque necessario non solo per sopperire alle incapacità del mercato, ma per la natura stessa delle relazioni interne alla comunità scientifica, al modo con cui la scienza si sviluppa, al ruolo tradizionale delle università nella scienza.

Certo, il rapporto tra invenzione e innovazione è molto più complesso di un percorso lineare che dalla scoperta porta alla vendita di un nuovo prodotto. Molti analisti consigliano di prendere in considerazione non solo università e imprese, ma un intero “sistema di innovazione”, cui partecipano anche attori sociali – al limite, l’intera società – che sono fuori dai centri di ricerca e dai centri di produzione. E, in quest’ottica, vedono addirittura una “terza missione” per l’università: diffondere la conoscenza scientifica nella società per creare un ambiente adatto all’innovazione.

Nell’ottica dunque di un sistema esteso e complesso dell’innovazione e alla luce del fenomeno rilevato da Marcia Angell è generale, è difficile immaginare di sostituire allo stato un altro investitore efficiente in ricerca di base.

In ogni caso è difficile sottostimare l’importanza che la ricerca di base ha nello sviluppo dell’economia. D’altra parte, quasi tutti i paesi a economia sviluppata, dopo la Seconda guerra mondiale, hanno investito risorse umane ed economiche considerevoli nella ricerca accademica o comunque curiosity-driven. Poche le eccezioni. Il Giappone, per esempio, che ha puntato essenzialmente sulla ricerca applicata e lo sviluppo tecnologico. Ma da almeno un decennio il governo nipponico ha deciso di aumentare drasticamente gli investimenti in ricerca di base, attribuendo proprio alla carenza di creatività scientifica di base la perdita di dinamismo della propria economia.

Più di recente, le nuove potenze scientifiche emergenti – come la Cina, l’India, il Brasile – stanno cercando di creare, accanto a un forte comparto di ricerca applicata e di sviluppo tecnologico finanziato soprattutto da imprese straniere, un rilevante settore di ricerca accademica e fondamentale. Questi paesi stanno compiendo il più formidabile “salto di rana” che potessero immaginare per cercare di recuperare il gap e competere alla pari con i paesi di antica industrializzazione: hanno capito che non solo non c’è sviluppo senza ricerca. Ma che non c’è sviluppo senza ricerca di base.

In definitiva: è dimostrato anche che la ricerca di base si sviluppa soprattutto attraverso l’intervento dello stato. E che la massima creatività scientifica si esprime nei laboratori pubblici. In Italia, purtroppo, manca da mezzo secolo almeno una politica industriale che si fondi sul finanziamento della ricerca. E negli ultimi anni siamo addirittura in una fase di tagli sistematici. Ancora una volta c’è da chiedersi se non sia questa non una delle cause, ma “la” causa del declino del paese.

Tagliare le gambe al neutrino che (forse) corre più veloce della luce non conviene. Ministro Tremonti, un giorno lei tasserà le ricadute di quella corsa.

altri articoli