O progresso científico costuma ser equiparado a novas descobertas, mas o pesquisador e inventor Lee Lorenzen sustenta que uma forma igualmente importante de progresso ocorre quando os cientistas obtêm melhores maneiras de medir fenômenos que estudam há anos. Lorenzen, fundador e CEO da Cluster Solutions, passou décadas investigando a estrutura da água e sistemas biológicos, e acredita que avanços na medição podem transformar questões não resolvidas em problemas de pesquisa testáveis.
A perspectiva de Lorenzen está enraizada em uma carreira que começou em biologia e farmacologia na década de 1970, antes de migrar para consultoria biomédica e pesquisa independente. Essa longa trajetória lhe deu experiência em primeira mão com um desafio científico comum: os pesquisadores podem observar algo interessante antes de terem os instrumentos ou métodos necessários para investigá-lo adequadamente. "No início da minha pesquisa, havia observações que levantavam questões, mas os métodos de medição disponíveis na época só podiam nos levar até certo ponto", diz Lorenzen. "Quando métodos melhores surgiram depois, pude voltar àquelas observações e fazer perguntas muito mais específicas."
Instrumentos melhores fazem mais do que melhorar a precisão; eles mudam o que os pesquisadores podem investigar. A biologia moderna oferece um exemplo claro. Avanços em microscopia, espectroscopia, análise molecular, imageamento e modelagem computacional permitiram aos pesquisadores examinar estruturas e processos biológicos em escalas cada vez menores. A crio-microscopia eletrônica tornou-se particularmente importante para a biologia estrutural, possibilitando o estudo de moléculas biológicas em resolução extremamente alta. A técnica foi tão significativa que Jacques Dubochet, Joachim Frank e Richard Henderson receberam o Prêmio Nobel de Química de 2017 por desenvolverem o método para determinação de estrutura em alta resolução de biomoléculas em solução.
Para pesquisadores com carreiras de décadas, tais melhorias podem dar uma segunda vida a questões científicas antigas. "Uma pergunta pode permanecer interessante mesmo quando o primeiro método que você usa não consegue respondê-la", diz Lorenzen. "Aprendi a manter registros do que observávamos, de quais condições estavam presentes e do que não conseguíamos explicar. Anos depois, outro método pode lhe dar motivo para olhar de novo."
Lorenzen enfatiza que revisitar uma observação é diferente de tentar provar que uma interpretação antiga está correta. Uma medição melhor pode confirmar uma ideia anterior, mas também pode enfraquecê-la, revelar outra explicação ou mostrar que a observação original dependia de uma variável que os pesquisadores haviam ignorado. "O erro seria voltar a um experimento antigo determinado a obter a resposta que você queria há trinta anos", diz Lorenzen. "Você volta porque agora pode medir melhor. Se a nova medição mudar sua explicação, você precisa estar disposto a mudar com ela."
A própria pesquisa de Lorenzen envolveu questões sobre a estrutura da água, comportamento molecular e hidratação celular. Ele detém as patentes norte-americanas 5.711.950 e 6.033.678 relacionadas à tecnologia de água estruturada. Sua experiência reforçou a importância de preservar registros detalhados de pesquisa, porque um resultado inexplicado se torna difícil de revisitar se os pesquisadores não conseguem reconstruir o experimento original.
Instrumentos melhores por si sós não podem resolver uma questão científica. Os pesquisadores ainda precisam de controles, protocolos claros, experimentos repetíveis e testes independentes. Uma sensibilidade de medição maior pode até introduzir novos desafios, porque os pesquisadores podem detectar diferenças que são estatisticamente mensuráveis, mas cuja significância prática permanece incerta. Para Lorenzen, isso torna a replicação especialmente importante. "Se um novo instrumento mostra algo interessante, não acho que o próximo passo seja anunciar que a questão está resolvida", diz ele. "Execute de novo. Mude as condições. Compare com outro método. Dê a outro pesquisador informação suficiente para ver se ele também consegue encontrar aquilo."
Essa abordagem pode ajudar os cientistas a distinguir entre uma anomalia interessante e um resultado confiável. Uma medição que aparece uma vez pode merecer investigação, mas um resultado que aparece repetidamente sob condições controladas fornece uma base mais sólida para pesquisas futuras, e a reprodução independente pode fortalecer ainda mais essa base.
Lorenzen acredita que os pesquisadores não precisam prever o próximo grande instrumento científico para se beneficiarem dele. Eles podem se preparar melhorando a forma como trabalham agora. Isso significa manter registros detalhados das condições experimentais em vez de guardar apenas os resultados bem-sucedidos, documentar observações incomuns, preservar medições brutas quando apropriado, registrar mudanças nos protocolos e separar claramente o que um experimento mostrou daquilo que eles acreditam que significa. Eles também devem revisitar periodicamente questões não resolvidas. "Às vezes, a coisa útil em um caderno antigo não é o experimento que funcionou", diz Lorenzen. "É o resultado que você não conseguiu explicar. Se as ferramentas mudaram desde então, esse resultado pode merecer outro teste."
A colaboração interdisciplinar também pode ajudar. Um pesquisador treinado em biologia pode não reconhecer imediatamente que uma técnica desenvolvida em química, física, geologia ou ciência dos materiais poderia fornecer uma maneira melhor de examinar um problema existente. Líderes científicos podem incentivar as equipes a olhar além dos instrumentos tradicionalmente associados às suas próprias especialidades.
A história da ciência está repleta de avanços que se tornaram possíveis porque os pesquisadores ganharam a capacidade de observar algo com mais clareza. O microscópio abriu um mundo biológico invisível. Os raios X revelaram estruturas internas sem cirurgia. A microscopia eletrônica levou a observação a escalas muito menores. As técnicas moleculares modernas continuam ampliando o que os pesquisadores podem medir. Cada melhoria faz mais do que adicionar detalhes; ela pode mudar a pergunta.
Para pesquisadores que passaram décadas estudando um único assunto, essa possibilidade cria uma vantagem incomum. Eles podem ter anos de observações disponíveis para reconsiderar à medida que novos métodos surgem. Lorenzen acredita que a lição para cientistas mais jovens é evitar presumir que uma pergunta não tem resposta simplesmente porque as ferramentas de hoje não conseguem fornecê-la. "Documente o que você vê e seja preciso sobre o que você não sabe", diz ele. "A ciência muda quando a medição melhora. Uma pergunta difícil de testar hoje pode se tornar um problema de pesquisa muito diferente daqui a dez anos."
Instrumentos científicos melhores continuarão produzindo medições mais precisas. Seu valor maior pode ser algo menos óbvio: dar aos pesquisadores permissão para fazer perguntas que gerações anteriores não podiam realisticamente testar.
