2.4 : Sciences fondamentales et appliquées
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Est-il utile de poursuivre des études scientifiques simplement pour acquérir des connaissances, ou les connaissances scientifiques n'ont-elles de valeur que si nous pouvons les appliquer à la résolution d'un problème spécifique ou à l'amélioration de nos vies ? Cette question met l'accent sur les différences entre deux types de sciences : les sciences fondamentales et les sciences appliquées.
La science fondamentale ou science « pure » cherche à élargir les connaissances indépendamment de l'application à court terme de ces connaissances. Il n'est pas axé sur le développement d'un produit ou d'un service ayant une valeur publique ou commerciale immédiate. L'objectif immédiat de la science fondamentale est la connaissance au service de la connaissance, mais cela ne signifie pas qu'en fin de compte, elle ne débouche pas sur une application. Des questions telles que « Comment les plantes ont-elles évolué pour attirer les pollinisateurs ? » et « Quels facteurs déterminent quelles espèces cohabiteront les unes avec les autres ? » relèvent de la science fondamentale (figure\(\PageIndex{a}\)).
En revanche, la science appliquée vise à utiliser la science pour résoudre des problèmes du monde réel, tels que l'amélioration du rendement des cultures, la découverte d'un remède à une maladie particulière ou la sauvegarde d'animaux menacés par une catastrophe naturelle. En sciences appliquées, le problème est généralement défini pour le chercheur.
Un profane (non scientifique) peut percevoir les sciences appliquées comme « utiles » et les sciences fondamentales comme « inutiles » et se poser la question suivante : « Pourquoi ? » à un scientifique prônant l'acquisition de connaissances. Un examen attentif de l'histoire des sciences révèle toutefois que les connaissances de base ont donné lieu à de nombreuses applications remarquables d'une grande valeur. De nombreux scientifiques pensent qu'une compréhension de base de la science est nécessaire avant de développer une application ; par conséquent, la science appliquée repose sur les résultats générés par la science fondamentale. D'autres scientifiques pensent qu'il est temps de passer de la science fondamentale à la recherche de solutions à des problèmes réels. Les deux approches sont valables. Il est vrai que certains problèmes exigent une attention immédiate ; toutefois, peu de solutions pourraient être trouvées sans l'aide des connaissances issues de la science fondamentale.
La découverte de la structure de l'ADN a permis de comprendre les mécanismes moléculaires régissant la réplication de l'ADN, qui a permis de comprendre comment les sciences fondamentales et appliquées peuvent travailler ensemble pour résoudre des problèmes pratiques. Des brins d'ADN, uniques chez chaque être humain, se trouvent dans nos cellules, où ils fournissent les instructions nécessaires à la vie. Lors de la réplication de l'ADN, de nouvelles copies de l'ADN sont fabriquées, peu de temps avant qu'une cellule ne se divise pour former de nouvelles cellules. La compréhension des mécanismes de réplication de l'ADN (grâce à la science fondamentale) a permis aux scientifiques de mettre au point des techniques de laboratoire qui sont aujourd'hui utilisées pour identifier les maladies génétiques, identifier les personnes qui se trouvaient sur les lieux d'un crime et déterminer la paternité (autant d'exemples de sciences appliquées). Sans science fondamentale, il est peu probable que la science appliquée existe.
Un autre exemple du lien entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée est le Human Genome Project, une étude dans le cadre de laquelle chaque chromosome humain a été analysé et cartographié afin de déterminer la séquence précise du code ADN et l'emplacement exact de chaque gène. (Le gène est l'unité de base de l'hérédité ; la collection complète de gènes d'un individu constitue son génome.) D'autres organismes ont également été étudiés dans le cadre de ce projet afin de mieux comprendre les chromosomes humains. Le projet du génome humain (figure\(\PageIndex{b}\)) s'est appuyé sur des recherches fondamentales menées sur des organismes non humains et, plus tard, sur le génome humain. Un objectif final important a finalement été d'utiliser les données pour la recherche appliquée visant à guérir les maladies génétiques.
La découverte de la pénicilline, le premier antibiotique, remonte également à la science fondamentale. La moisissure Penicillium (figure\(\PageIndex{c}\)) a contaminé des boîtes de Petri contenant des bactéries et a inhibé leur croissance de manière inattendue. En savoir plus sur La véritable histoire de la pénicilline.
La modélisation écologique, qui est étroitement liée au domaine des sciences de l'environnement, est un autre exemple où la science appliquée s'appuie étroitement sur la science fondamentale. Les modèles écologiques sont des équations complexes grâce auxquelles les ordinateurs peuvent prédire le résultat de différentes décisions ou scénarios sur la base de données existantes. Par exemple, un gestionnaire forestier peut utiliser un modèle pour déterminer quel mode d'élimination des arbres favorisera la santé de la forêt et produira un approvisionnement régulier et durable en bois. Les données utilisées pour créer le modèle écologique sont collectées par le biais d'une combinaison d'études fondamentales et appliquées.
Attribution
Modifié par Melissa Ha de The Process of Science from Environmental Biology de Matthew R. Fisher (sous licence CC-BY)