Hereditariedade e a natureza da ciência

Hereditariedade e a natureza da ciência

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origina o sangue e a carne, ao invés de

afirmar que o sêmen é ele próprio tanto sangue quanto carne?”

Na verdade, isto era o máximo que Aristóteles poderia concluir com os informações e a metodo- logia de seu tempo. Ele propôs uma hipótese, que embora vaga, é ainda hoje considerada verdadeira acima de qualquer suspeita. Essa hipótese seria o limite conceitual para os dois milênios seguintes. Durante todo esse tempo, a falta de progresso na compreensão da hereditariedade foi conseqüência principalmente da incapacidade de formular perguntas precisas que pudessem ser estudadas com a metodologia disponível.

A questão da hereditariedade após Aristóteles

O interesse pelas questões científicas praticamente cessou no mundo ocidental durante o longo período em que a Igreja exerceu hegemonia sobre o pensamento humano. Foi apenas bem depois do Renascimento que a observação e a experi- mentação passaram a ser aplicadas de maneira sistemática na tentativa de se compreender a hereditariedade. Mesmo assim o progresso foi muito lento, novamente porque não se conseguia formular uma pergunta adequada.

Durante os séculos XVIII e XIX, o procedimento padrão de se procurar informações a respeito de hereditariedade era por meio de cruza- mentos. Eram feitos cruzamentos entre indivíduos com estados contrastantes das características e a descendência era analisada. Até hoje esse é um dos procedimentos mais poderosos para se obter informações a respeito de hereditariedade.

Contudo, pouco progresso foi feito no campo da hereditariedade até o final do século XIX. Assim, poucas coisas relevantes no campo do estudo da hereditariedade aconteceram no período entre Aristóteles (384-322 a.C.) e Gregor Mendel

(1822-1884), mas nesse período foram estabelecidas as bases da investigação científica.

A incapacidade dos antigos obterem avanços significativos no campo da hereditariedade causa surpresa, considerando a idéia generalizada de que existem procedimentos padrões em ciência

– o método científico – que, se devidamente seguidos, levam inexoravelmente a novas descobertas e entendimentos profundos. Esses proce- dimentos são aquisições recentes que foram sendo formulados lentamente pelos filósofos durante séculos, mas como quase sempre acontece, as contribuições de alguns indivíduos se destacam.

Admite-se que a ciência moderna teve início com Galileu em 1632 e que a filosofia da ciência foi iniciada por Francis Bacon (1561 - 1626),

Lorde Chanceler da Inglaterra. Bacon é considerado por de Solla Price (1975), como sendo quem estabeleceu a revolução científica e organizou o método científico.

Francis Bacon e a Nova Era

Em uma série de livros publicados entre 1606 e 1626, Bacon defende a ciência empírica e critica severamente o hábito clássico e teológicomedieval de começar uma investigação com um ponto de vista aceito como verdade, deduzindo a partir daí as conseqüências. Sua contribuição para o desenvolvimento da ciência está no fato que ele considerava tanto a observação empírica quanto a obtida por meio dos experimentos formais como o único caminho adequado para se testar hipóteses. Seus argumentos tiveram enorme influência e levaram ao rápido crescimento do número de cientistas profissionais nos dois séculos subseqüentes.

A sugestão de Bacon era começar com as observações, não com a fé. Isto é, devia-se partir dos fatos conhecidos relacionados com algum fenômeno natural e tentar formular princípios gerais que explicassem esses fatos. Esse método lógico de raciocínio do particular para o geral é conhecido como indução – um procedimento que está na base da ciência moderna.

As idéias de Bacon de como fazer ciência foram descritas em seu livro Instauratio Magna de 1620. Ele começa apontando a ineficiência das tentativas anteriores de compreender a natureza e ressalta que, a menos que se tome muito cuidado, as coisas que a mente humana absorve, tendem a ser “falsas, confusas e abstraídas dos fatos”. Em boa medida, isso é conseqüência de observarmos o que já assumimos como sendo verdade. A conseqüência disso é que “a filosofia

e outras ciências intelectuaismantêm-se como

estátuas, são adoradas e celebradas, mas não se movem ou avançam”.

Segundo essa visão, um conhecimento do mundo natural digno de confiança vem da observação da própria natureza e não de testes da mente humana. A natureza seria o juiz no plano de Bacon de “começar a reconstrução total das ciências, das Artes e de todo conhecimento humano”– sua “Grande Renovação”.

Ele sugere que uma investigação comece pela reunião de todas as informações obtidas por observações e experimentos relacionados com o tópico investigado. Deve-se tomar muito cuidado para evitar a inclusão de informações erradas, o que, é claro, levaria a conclusões falsas.

Armadilhas da mente: ídolos a serem abominados

Segundo Bacon, a mente precisa se proteger de idéias preconcebidas para que as informações sejam interpretadas com exatidão. Essa é uma tarefa quase impossível de ser cumprida uma vez que o que somos, pensamos e fazemos depende enormemente de nossa aceitação das crenças da sociedade onde vivemos e da ciência que professamos. Essas crenças tornam-se os ídolos aos quais nos submetemos, e a extensão dessa sub- missão pode levar a conclusões erradas. Bacon lista quatro grupos: ídolos da Tribo, da Caverna, do Mercado e do Teatro. (Bertrand Russell reconhece mais um grupo, que denominou ídolos da Escola).

Os ídolos da Tribo são idéias erradas preconcebidas e pensamento confuso, comuns a todo ser humano.

Os ídolos da Caverna são as crenças erradas de cada mente individual – a mente da pessoa comportando-se como uma caverna isolada.

Bacon aponta especialmente como cada pessoa tende a favorecer suas próprias opiniões e des- cobertas – um sério problema em nossos dias. Outros ídolos da Caverna decorrem de uma valorização indevida do que é antigo ou das novidades.

Os ídolos do Mercado são os problemas semânticos que surgem quando as pessoas tentam se comunicar e utilizam palavras diferentes. As palavras de nossos idiomas foram criadas devido às necessidades do dia-a-dia e, com freqüência, são impróprias, ou não são específicas o suficiente, para serem usadas em ciência.

Os ídolos do Teatro, isto é, dos sistemas filosóficos, consistem na utilização de modos de pensar religiosos ou filosóficos em que a

“verdade” é deduzida de premissas préestabelecidas. Bacon aponta, por exemplo, o fato de algumas pessoas tentarem encontrar um sistema filosófico natural (isto é, Ciências Naturais) no primeiro livro da Gênese.

Existem problemas mais gerais difíceis de serem combatidos, como a superstição, a cegueira aos fatos e o imoderado fervor religioso.

O método hipotético – dedutivo

O procedimento preconizado por Bacon evoluiu para o chamado método hipotético- dedutivo. Nessa concepção, um estudo científico começa pela observação e/ou experimentação de algum fenômeno natural, utilizando as informa- ções obtidas para se chegar a algum entendimento das causas fundamentais ou de associações entre eventos aparentemente não relacionados. Hipóteses provisórias são formuladas com base nas informações selecionadas e, a partir dessas hipó- teses, são feitas deduções que permitem testá-las. Assim, a dedução continua a ser um poderoso componente da análise científica, mas a dedução dos cientistas modernos não é a mesma do pensamento dedutivo que Bacon considerava tão repugnante. Na ciência contemporânea, as deduções a partir de uma hipótese são conclusões plau- síveis tiradas a partir da explicação provisória para o fato. Seu valor é sugerir que observações ou experimentos podem ser feitos para se validar ou refutar a hipótese, e nada mais além disso. As deduções dos antigos filósofos e teólogos eram com freqüência tomadas como conclusões definitivas tiradas de verdades eternas, mas na realidade elas se baseavam em crenças ou imaginação fértil e não em evidências. Os cientistas de hoje se esforçam no sentido de partir apenas das informações mais fidedignas e confirmáveis, fazendo a seguir uma constante interação entre procedimentos indutivos e dedutivos para chegar ao nível mais fundamental de compreensão do mundo natural. Essa compre- ensão não pode ser mais do que “essa é a afirmação mais precisa que pode ser feita com base nas evidências disponíveis.” Isso não significa que a ciência de hoje esteja “errada”; signi- fica que ela será substituída amanhã por uma ciên- cia melhor. Nossa análise do desenvolvimento dos conceitos de Genética fornecerão um excelente exemplo disso; a Genética de Mendel redescoberta em 1900 não estava errada, ela apenas foi ampliada em uma Genética melhor de Sutton

(1903), de Morgan (1912) e, finalmente, na vasta e abrangente Genética atual.

Em resumo, a diferença fundamental entre o procedimento de Bacon e o procedimento por ele criticado é que as afirmações científicas preci- sam estar baseadas em informações tiradas de observações e/ou experimentos sobre fenômenos naturais e não de idéias e princípios preconcebidos, ou crenças de autores clássicos, ou da imaginação, ou da superstição.

Não é correto dizer que Bacon acreditava que a indução fosse o único procedimento adequado para se chegar a afirmações científicas. Sua ênfase na indução foi mais no sentido de se opor à aparente total confiança que filósofos e teólogos tinham na dedução a partir de verdades pré-estabelecidas. Sua insistência na indução e na defesa da ciência experimental fizeram com que nos séculos seguintes o método experimental se tor- nasse sinônimo de método científico. Infelizmente isso é uma confusão entre o geral e o particular. Experimentos não constituem o único caminho para se testar hipóteses; elas também podem ser testadas pela simples observação ou por sua consistência lógica interna, como faziam os grandes geômetras gregos). A vantagem da experimentação é que por meio dela pode-se controlar a maioria da variáveis com exceção da que se está sendo testada. No entanto, o desenvolvi- mento da matemática estatística a partir do século passado forneceu técnicas poderosas que nos permitem realizar testes equivalentes aos experimentais com base apenas em dados da obser- vação. Nesse processo lançamos mão de técnicas matemáticas para separar a influência de dife- rentes fatores. Foi isso que provocou um aumento dramático no número de estudos empíricos nãoexperimentais, especialmente na segunda metade desse século.

Os séculos que se seguiram a Bacon foram dominados pela idéia de que as explicações científicas eram simples generalizações derivadas de uma série de observações. Isto é, a partir de uma série de observações de um fenômeno particular faz-se uma generalização - como todos os cisnes que já observei eram brancos concluo que “todos os cisnes são brancos”, ou, “toda vez que ocorre um relâmpago, segue-se um trovão”. O ponto central dessa idéia é que uma teoria científica desenvolve-se linearmente, em três estágios separados:

observações —> hipótese —> teste da hipótese.

Essa visão equivocada de ciência, denominada positivismo pelo filósofo-cientista francês Augusto Comte, perdurou em áreas das Ciências

Sociais e da Biologia até o século X. Muitas pessoas ainda hoje vêem a ciência dessa forma e consideram erroneamente que ela consiste na descoberta de novos fatos acerca do mundo.

Desde o século XVII, no entanto, a visão posi- tivista da ciência já era questionada. Em meados do século XVIII o filósofo escocês David Hume apontou um sério problema na indução de generalizações. Segundo ele, a única garantia que se tem para o sucesso do método indutivo é seu sucesso passado - o que nos faz supor que um próximo cisne que venhamos a encontrar seja branco é o fato de todos os anteriores terem sido brancos. Mas isso por si só é uma generalização e uma próxima observação - encontrarmos um cisne preto - pode derrubar essa generalização particular. Cria-se, assim, um círculo vicioso em que tentamos justificar uma generalização por uma outra igualmente incerta.

A contribuição de Karl Popper

A tentativa mais conhecida para resolver esse paradoxo foi a do filósofo austríaco Karl Popper (1902-1994). Reconhecendo que as tentativas de defender a ciência em termos lógicos por referência à indução eram inevitavelmente inviáveis, Popper enfatizou que a idéia, até então vigente, de que os cientistas simplesmente acumulam exemplos de um fenômeno e, então, derivam generalizações a partir deles, estava errada. Na visão de Popper, os cientistas realmente fazem hipóteses sobre a natureza do mundo (às vezes, mas nem sempre, por meio de generalizações indutivas) e, então, submetem as hipóteses a tes- tes rigorosos. Esses testes, no entanto, não são tentativas para provar uma teoria particular (uma forma de indução) mas sim tentativas de negá- las. Provas, ele argumenta, é algo logicamente impossível de se obter. Nós podemos apenas negar algo com alguma certeza, pois pelas diversas razões que Hume apontou, um único exemplo contra é suficiente para negar uma gene- ralização; enquanto prová-la requereria a tarefa impossível de documentar todo exemplo de um fenômeno em questão (inclusive, presumivelmente, aqueles que ainda não aconteceram!).

Na visão popperiana, a pesquisa científica tem início com problemas, quando há algo errado com os fatos, isto é, quando a natureza não se compor- ta de acordo com o previsto por nossa visão de mundo. Como diz Popper: “cada problema surge da descoberta de que algo não está de acordo com nosso suposto conhecimento; ou, examinado em termos lógicos, da descoberta de uma contradição interna entre nosso suposto conhecimento e os fatos.” Assim, os fatos em si nada significam, eles se tornam importantes quando conflitam com o saber vigente; observar simplesmente um fenômeno não tem sentido em ciência.

Uma vez identificado o problema, o pesquisador usa toda sua capacidade criativa para propor uma explicação provisória para o proble- ma. Essa explicação nada mais é do que um palpite sobre o porquê da contradição entre o conhecimento vigente e o fato. Esse palpite é a hipótese. Uma hipótese científica, no entanto, não é uma criação a partir do nada, em sua elaboração o pesquisador lança mão das teorias vigentes relacionadas ao problema em questão, reunindo, ana- lisando e interpretando toda informação disponível sobre o assunto. Pode-se dizer, portanto, que na elaboração de uma hipótese ocorre, em geral, um processo de indução. As hipóteses provisórias são, então, subme- tidas a testes que ofereçam as mais severas condições para a crítica. Mas os únicos testes possíveis são aqueles que, eventualmente podem mostrar que a hipótese é falsa. Não existe maneira em ciência de se mostrar que uma hipótese é correta ou verdadeira. Assim, as hipóteses científicas se credenciam por meio de testes de falseabilidade. Neste tipo de teste, são feitas deduções a partir da hipótese, ou seja, imaginadas situações em que, se a hipótese for verdadeira (embora não se possa provar que ela o seja), haverá uma ou mais conseqüências específicas. As situações imaginadas devem oferecer todas as condições para que, se a hipótese não for correta, a previsão não se confirme e, assim a hipótese seja refutada.

E se a hipótese não for refutada? Rigorosamente devemos dizer que a hipótese não foi rejeitada ou refutada, e nunca que ela foi confirmada, pois, como vimos acima, não é possível validar uma hipótese positivamente, por mais rigor e controle que tenham sido usados em seu teste. Isso quer dizer que em ciência, podemos ter certeza quando estamos errados, mas nunca poderemos ter a certeza de estarmos certos. Assim, o conhecimento científico e os resultados em ciência não devem ser aceitos como definitivos e inquestionáveis; uma explicação em ciência é aceita enquanto não tivermos motivos para duvi- darmos dela, ou seja, enquanto ela for “verdadeira” acima de qualquer suspeita.

Como diz Bombassaro: “Especialmente em ciência, aquele que julga ter encontrado uma resposta conclusiva dá mostras não somente de seu fracasso mas também do fracasso da própria ciência. Aquele que for incapaz de transpor os limites do pensamento dogmático, impostos pela educação científica formal, e não aceitar o jogo do pensamento crítico está longe de fazer ciência, pois não poderá resistir à constante transformação das teorias, à mudança conceitual e ao cada vez mais célere avanço do conhecimento.”

Sobre essa nova visão de ciência, que substituiu o dogmatismo vigente até o final do século passado, François Jacob diz: “No final desse século X, é preciso que fique claro para todos que nenhum sistema explicará o mundo em todos os seus aspectos e detalhes. Ter ajudado na destruição da idéia de uma verdade intangível e eterna talvez seja uma das mais valiosas contribuições da metodologia científica.”

Fatos, hipóteses, leis e teorias

O termo hipótese é muitas vezes usado como sinônimo de “teoria”, mas há uma diferença en- tre eles. Uma hipótese, como vimos, é uma tentativa de explicação para um fenômeno isolado, en- quanto teoria é um conjunto de conhecimentos mais amplos, que procura explicar fenômenos abrangentes da natureza. A teoria celular, por exemplo, procura explicar a vida a partir da estrutura e do funcionamento das células. A teoria da gravitação universal procura explicar os movimentos dos corpos por meio da força da gravidade.

Uma lei, por sua vez, é uma descrição das regularidades com que ocorrem as manifestações de uma classe de fenômenos. As teorias estru- turam as uniformidades e regularidades descritas pelas leis em sistemas amplos e coerentes, relacionando, concatenando e sistematizando classes de fenômenos. Assim, embora seja universal, a lei tem um universo limitado, enquanto que a teoria abarca a totalidade do universo.

Os termos “hipótese” e “teoria”, usados na linguagem do dia-a-dia, podem ter conotação pejorativa: muitas vezes se usa a expressão “Isso não passa de uma teoria” como se uma teoria fosse inferior a um fato. Em ciência, porém, fatos, hipóteses, teorias e leis são coisas diferentes, cada uma ocupando seu lugar no conhecimento. A respeito disso escreveu recentemente o biólogo norte-americano Stephen J. Gould: “[...] Fatos e teorias são coisas diferentes e não degraus de uma hierarquia de certeza crescente. Os fatos são os dados do mundo. As teorias são estruturas que explicam e interpretam os fatos. Os fatos não se afastam enquanto os cientistas debatem teorias rivais. A teoria da gravitação universal de Einstein tomou o lugar da de Newton, mas as maçãs não ficaram suspensas no ar, aguardando o resultado. [...]”

A contribuição de Thomas Kuhn

Uma dificuldade na aplicação das idéias de

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