Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Makers: les nouveaux explorateurs de l'univers

Avant la mise en place de programmes de formation spécifiques aux disciplines aux 18e et 19e siècles, la plupart des recherches scientifiques étaient effectuées par des amateurs. (Images: Musée royal de l'Ontario / Flickr)

«[Au] siècle dernier, la découverte consistait essentiellement à trouver des choses. Et en ce siècle, la découverte consiste essentiellement à fabriquer des objets. "

Ainsi a expliqué Stewart Brand à la conférence TED en février dernier. Il faisait allusion à la logique de la National Geographic Society d’organiser la toute première réunion sur la désextinction - un rassemblement de scientifiques et d’ingénieurs qui utilisent la biotechnologie pour ramener des espèces disparues.

Sa déclaration est une idée audacieuse: l’avenir de la découverte dépend de la fabrication. Dans le contexte du discours de Brand, cependant, le message fut rapidement éclipsé par l’idée encore plus audacieuse que nous sommes sur le point de faire renaître des espèces disparues. Mais la «déclaration» vaut la peine d’être déballée. Est-ce vrai? Qu'est-ce que cela signifie pour la découverte? Qu'est-ce que cela signifie pour les décideurs?

La vraie découverte - celle qui pousse l’espèce vers l’avant - n’est pas souvent mentionnée dans la culture populaire, ni même dans les conversations entre fabricants. Il s’agit d’une fonctionnalité de la barre de recherche de Twitter, d’un réseau de télévision qui héberge Shark Week, ou de quelque chose relégué aux universités de recherche et à National Geographic. Ce n’est pas quelque chose que les gens ordinaires comme nous ne nous arrêtons pas d’examiner, à moins de lire un article sur une découverte ou une avancée décisive. Mais peut-être que le moment est venu de commencer.

En juillet, l’équipe OpenROV a assisté à la conférence Ocean Exploration 2020 à l’Aquarium du Pacifique à Long Beach, en Californie. Ce n’était pas tant une conférence que une réunion, un événement sur invitation réunissant les dirigeants du monde de l’exploration océanique: agences fédérales, scientifiques et ingénieurs de renom, fondations et organisations privées. C’était un qui parmi des explorateurs célèbres et des groupes influents: Sylvia Earle, Don Walsh, l’équipe Google Ocean, des scientifiques de Scripps et Woods Hole. Et puis nous: Eric Stackpole et moi, avec trois de nos OpenROV.

Notre présentation a eu lieu vers la fin du premier jour. Nous avons fait ce que nous savions: raconter notre histoire de vouloir explorer la grotte de Hall City et le réseau de bricoleurs explorateurs de la mer qui se sont développés autour du projet. Nous avons parlé du mouvement des fabricants au sens large et expliqué comment, en tant qu’amateurs, nous essayons de refaire toute une panoplie de la boîte à outils scientifiques en utilisant OpenCTD et la bouée de données Raspberry Pi Data Buoy comme exemples océanographiques. Nous avons également (par inadvertance) utilisé un terme que nous n’avions jamais utilisé auparavant: Citizen Explorers. La foule semblait un peu abasourdie. En tant que groupe, ils n’avaient aucune idée de ce que les responsables avaient fait. Ce n’est que jusqu’à la dernière diapo - une photo que j’ai prise d’Eric et de Colin Ho à l’aéroport - que tout le monde a compris le potentiel: deux gars, trois ROV et tout ce qu’il s’agissait de bagage à main.

Le groupe a décidé que le potentiel croissant d'exploration citoyenne constituait un développement important, à condition que le concept ait été intégré au programme national d'exploration de l'océan de la NOAA. Les scientifiques et les chercheurs ont adoré l'idée d'assistants Internet triant leurs données et contribuant à leurs projets de recherche. C'était leur interprétation de l'opportunité, de toute façon. Et qui pourrait les en blâmer - c’est ainsi que la «science citoyenne» est articulée et expliquée depuis des années. Voici comment la Maison Blanche a récemment décrit la «science citoyenne» lors d’une cérémonie de remise de prix Champions du changement:

Chaque jour, à travers le pays, des Américains ordinaires appelés «citoyens scientifiques» apportent une contribution essentielle aux domaines de la science, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM) en collectant, analysant et partageant un large éventail de données - des phénomènes météorologiques à observations d'oiseaux migrateurs, au moment de la floraison à différentes latitudes.

Juste un groupe de singes de données, fondamentalement. Bien sûr que ce n’est pas vrai. Beaucoup de ces programmes - Zooniverse, le laboratoire d'ornithologie Cornell, Foldit, REEF Fish Counts, entre autres - font un travail fantastique. Mais je pense que cette perspective est une vision tragiquement limitée de ce qui se passe réellement. Sans parler de ce qui est réellement possible.

Je vois trois raisons principales pour lesquelles cette vision contemporaine de la science citoyenne doit être améliorée. Le premier est une question de motivation. Le récit actuel, tenu par la Maison Blanche et beaucoup d'autres, implique que ces «Américains ordinaires» contribuent à ces projets par sens du devoir - le principal facteur de motivation est de participer à l'avancement de la science. Je n’achète pas ça. Bien sûr, cela en fait partie - de savoir que les contributions sont utiles - mais ce n’est pas ce qui pousse quelqu'un à s’impliquer. Je pense que c’est moins compliqué et beaucoup plus humain. C’est une question de curiosité.

La science a besoin de curiosité, mais la curiosité n’a pas nécessairement besoin de science. La curiosité peut mener à la science, mais ce n’est pas obligatoire. Je pense que c’est une distinction importante. C’est bien de suivre un pressentiment. Se demander comment quelque chose fonctionne. Pour gratter une démangeaison. A surveiller de près. C’est la vraie nature de l’exploration - chercher sans savoir ce que vous allez trouver.

La deuxième raison pour laquelle la compréhension populaire de la science citoyenne est insuffisante concerne les outils. La technologie a toujours été un catalyseur, des pirogues à la pirogue des Polynésiens aux fusées utilisées dans le programme Apollo. La technologie redéfinit continuellement les limites. Il est facile de remarquer ces limites changeantes avec des outils comme le Mars Curiosity Rover ou le Deepsea Challenger de James Cameron. Ils sont au bord de la falaise de ce que les humains savent faire. Mais il existe une autre manière, plus subtile, que limite la technologie aux défis: quand elle devient omniprésente. Et c’est exactement où nous nous trouvons maintenant.

Prenez l'histoire de ce garage (ci-dessous) à titre d'exemple. C'était notre garage. C'est là qu'Eric a commencé à réaliser le prototypage de son premier robot sous-marin, avant même que le nom OpenROV ne soit apparu. Juste un gars, une histoire d'or perdu dans une grotte sous-marine, et un cas contagieux de «Et si on essayait ça». Soutenu par les outils de Techshop, et finalement par toute une communauté de contributeurs, un rêve s'est réalisé et, plus surtout, une humble curiosité était satisfaite. Les contraintes - manque d’argent et accès à des équipements commerciaux coûteux - ont imposé une nouvelle voie. Ce n’était pas vraiment un territoire vierge, cependant. Nous avions suivi les autres. Chris Anderson et son réseau DIY Drones, par exemple, ont prouvé qu’un groupe de passionnés de garages passionnés pouvait recréer une technologie auparavant introuvable, notamment des UAV (véhicules aériens sans pilote).

Mais nous avons également trouvé l'inspiration plus près de chez nous. Beaucoup plus proche: dans le même garage. Un an avant le début d’OpenROV, un groupe d’amis - Robbie Schingler, Will Marshall et Chris Boshuizen - commençaient à s’interroger sur les capacités croissantes (et la baisse des coûts) des composants grand public tels que les smartphones, et sur la manière dont ces composants pourraient être utilisés pour créer de petites capacités extrêmement performantes. satellites. Eh bien, il s'avère qu'ils étaient sur quelque chose de grand. Leur idée, Planet Labs, a rapidement dépassé le garage de banlieue (nous laissant commodément l'espace pour grandir).

Planet Labs (photo ci-dessus de Robbie Schingler) devient trop gros pour le garage Cupertino. Ils ont finalement déménagé, laissant de la place pour OpenROV (photo ci-dessous).

Déchargement de boîtes pour notre activité de fabrication en pleine croissance.

Avance rapide à aujourd'hui. Les trois groupes continuent de progresser à un rythme effréné. Nous venons de publier notre ROV le plus puissant et le plus excitant à ce jour, OpenROV v2.5. Chris et 3D Robotics ont lancé une industrie entière et viennent de sortir l'Iris, un quadricoptère prêt à voler entièrement autonome. Planet Labs a lancé avec succès deux de leurs petits satellites sur orbite et disposera de la plus grande constellation de satellites d'observation de la Terre d'ici la fin de l'année. Et avec tous ces groupes, la conversation a radicalement changé, passant de "ça ne serait pas cool si ..." à "OK, wow, c’est vraiment un excellent outil pour…"

La liste des utilisations potentielles ne cesse de s'allonger. Pour nous tous.

Et c’est une petite partie de ce qui se passe, juste l’activité que j’ai remarquée dans mon coin du monde. En réalité, il est beaucoup plus grand et plus large que cela. Dale Dougherty a écrit une introduction importante au dernier numéro de MAKE à propos de l'écosystème des microcontrôleurs et des ordinateurs Linux miniatures qui deviennent les éléments de base de ce nouveau monde:

La révolution des amateurs décrite par Byte au cours des années 1980 a introduit les ordinateurs dans la vie de tous les jours et notre expérience des ordinateurs est aujourd'hui largement définie par les applications. En effet, la révolution a bouclé la boucle, de sorte que les ordinateurs en réseau sont devenus ce que l’ordinateur central était: à présent, c’est le nuage et les ordinateurs sont cachés dans le brouillard.

Caché dans la brume. Et maintenant, le ciel, la mer et même l’espace. Les fabricants (et leurs appareils connectés) quittent le garage pour entrer dans le monde physique et naturel. Bien sûr, ce n’était pas vraiment imprévu. Les gens parlent d'Internet des objets depuis des années. Mais l’esthétique de l’Internet industriel a toujours fait naître des visions d’appareils connectés qui se parlaient entre eux: des thermostats qui n’ont jamais besoin d’être entretenus, des plantes qui s’arrosent et des grille-pain qui connaissent le temps. C'était toujours une promesse de commodité (d'automatisation et de finesse). De toute façon, ce qui n’était pas évident pour moi, c’est qu’un Internet des objets pourrait ouvrir la voie à un âge d’or de la curiosité. Où tout le monde, même un luddite comme moi, était constamment à la limite de ce qui était possible. Où une nouvelle aventure - une nouvelle série de questions sur notre monde et notre place à l’intérieur - n’était qu’un groupe d’amis et une connexion Internet.

C’est la curiosité pour la curiosité. Sans permission et sans réservation. Ceci nous amène à la troisième raison pour laquelle la notion actuelle de «science citoyenne» doit être réexaminée. Il ne s’agit pas de s’intégrer dans l’établissement scientifique existant: articles évalués par des pairs, demandes de subvention NSF et conférences. C’est plus fondamental que ça. Avoir une question? Fabriquez l'outil, trouvez la réponse. Avons-nous vraiment besoin de créer un robot contrôlé par les dauphins? Probablement pas. Sera-t-il intéressant et intéressant d’étudier et de partager les résultats? Absolument! La NSF ne toucherait pas un projet comme celui-ci. Mais la question ne doit pas s’arrêter là. Nous pouvons le faire de notre propre chef. Tout simplement parce que nous pouvons.

Cela ouvre toutes sortes de nouvelles questions éthiques auxquelles nous devrons répondre. Nous commençons à peine à voir cela se jouer. Devrions-nous utiliser nos OpenROV pour contrôler l'invasif Lionfish en Floride? Où dessinons-nous la limite de confidentialité des drones dans nos quartiers? Plus nous pouvons en faire, plus nous devons réfléchir à ce que nous devrions faire.

Peut-être aucun sous-groupe de fabricants n’a-t-il été plus confronté à ces questions que la communauté grandissante de bio bio Un exemple frappant est le projet Glowing Plant sur Kickstarter, qui a permis de collecter plus de 484 013 dollars US pour créer une plante éclatante à l’aide de nouvelles techniques de biologie synthétique. Leurs méthodes ont soulevé des tensions avec certains groupes d'activistes dans leurs plans de distribuer leurs organismes génétiquement modifiés à leurs commanditaires de Kickstarter. Kickstarter s'est retrouvé dans la position délicate de devoir décider comment réglementer la distribution d'organismes génétiquement modifiés à travers son site (ils ont finalement décidé de ne pas autoriser les OGM en tant que récompenses potentielles). Mais si vous prenez du recul - et mettez de côté tout ce que votre politique personnelle est sur la question des OGM - la situation est assez extraordinaire: une petite équipe (trois personnes) travaillant dans un laboratoire communautaire (BioCurious) anime un débat public sur le développement et la distribution d'organismes créés synthétiquement. Une discussion qui vaut absolument la peine d'avoir.

Patrik D’Haeseleer, bioinformaticien et cofondateur de Counter Culture Labs, donne un aperçu complet du projet Glowing Plant dans le dernier numéro de BioCoder:

L’utilisation de cette technologie de pistolet à gènes pour contourner les réglementations de l’USDA sur les plantes non alimentaires n’a pas échappé à l’avis du gorille de 800 livres dans le domaine de la construction d’installations. Monsanto, en collaboration avec Scotts Miracle-Gro, a mis au point une souche de pâturin artificiel (la variété de gazon, pas la variété de banjo), conçue pour résister à leur herbicide préféré, le glyphosate (a.k.a. Roundup).Parce que personne, à part votre chien, ne mange de gazon en plaques, il n’est pas couvert par la réglementation de la FDA et, comme il utilise la technologie du canon à gènes à la place de notre ami Agrobacterium, il n’est pas couvert par la réglementation de l’USDA relative aux agents phytopathogènes. Scotts / Monsanto a constaté une énorme lacune dans la réglementation sur les OGM et a tout fait pour la traverser! Remarquez, il y avait encore beaucoup de voix qui disaient qu'elles n'auraient jamais dû s'en tirer comme ça. Après tout, il y a beaucoup de mauvaises herbes que leur pâturin pourrait potentiellement croiser, et en insérant les gènes de résistance à l’herbicide, ils ont donné à cette herbe un avantage évolutif partout où il y a des traces de Roundup dans l’environnement. Mais ils s'en sont bien sortis: l'USDA a décidé que leur pâturin bleu ne constituait pas un risque de devenir un nuisible pour l'agriculture, et c'était tout.

Maintenant, comparez ce pâturin rond Roundup Ready à notre petite plante rougeoyante: Arabidopsis n’est pas une plante très rustique et, comme elle est autogame, il est très peu probable qu’elle croise d’abord des mauvaises herbes à croissance plus vigoureuse (contrairement aux herbes). De plus, plutôt que de lui donner un avantage sur le plan de la forme en le rendant résistant aux herbicides, les gènes que nous insérons dans son génome vont drainer une petite quantité de son énergie pour produire de la lumière. Par conséquent, il produira probablement une légère dégradation de ses cousins ​​non modifiés. environnement. En dehors de cela (et du fait que Monsanto est une entreprise de plusieurs milliards de dollars avec des milliers d'avocats), les deux sont assez analogues.

Mais, en réalité, ils ne sont pas analogues. Le projet Glowing Plant n'est pas une multinationale. Ce n'est pas non plus l'Académie nationale des sciences. Ni chercheurs de Harvard ou du MIT. Seulement trois gars sur Kickstarter partagent ouvertement leurs données et invitent à une discussion autour du processus, avec des outils disponibles (ou bientôt disponibles) à votre disposition.

De mon point de vue, cela est très différent de la «science citoyenne» définie par la Maison Blanche. C’est plus que la collecte de données pour la recherche existante - c’est un tout nouveau territoire. C’est une véritable exploration citoyenne. Dans le même article de blog «Champions of Change», la Maison Blanche écrit:

La participation du public à la recherche scientifique, également appelée science citoyenne, n'est pas un phénomène nouveau. En fait, avant la mise en place de programmes de formation spécifiques aux disciplines aux 18e et 19e siècles, la plupart des recherches scientifiques étaient effectuées par des amateurs.

Ils ont raison. L'idée que la curiosité est confinée au domaine de quelques professionnels est relativement récente. Nous venons d'une longue lignée d'explorateurs curieux. Et ce sont les décideurs qui portent le flambeau dans une nouvelle ère d’exploration citoyenne.

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