Väitöstutkimus: Metrin miljardisosa kaataa tieteiden raja-aitoja

Suvi Talan fysiikan alan väitös tarkastelee nanomallintajien tietämisen ja toiminnan perustaa sekä kehittää käytännönläheisen tieteen ja teknologian tutkimuksen metodiikkaa.

- Vielä alle sata vuotta sitten luonnontieteilijät tekivät sekä tiedettä että analysoivat sen tekemisen perustaa. Nopeatahtisessa ja projektiluontoisessa tieteellisessä ja teknologisessa kehitystyössä tällaiselle ei ole jäänyt tilaa, vaan suunta on kohti uudenlaisia, yhä kapeampialaisia erityisaloja, sanoo Tala.

Uusien luonnontieteilijöiden koulutus tapahtuu pitkälti tutkimusryhmissä – he oppivat tieteen tekemisen pelisäännöt tekemällä tutkimustyötä ryhmälle. Jotta uusilla tutkijasukupolvilla olisi edellytyksiä kehittää alaansa ja soveltaa osaamistaan uusille aloille, täytyy heidän ymmärtää oman erityisalansa ja oman metodisen osaamisensa perusteita ja rajoja.

-Oman osaamisensa tunnistaminen on kehityksen avain, hän sanoo.

Hiljainen tieto jää usein erittelemättä tutkimusryhmissä

Hiljainen tieto on läsnä tutkimusryhmien toiminnassa, eikä sitä tunnisteta tai eritellä. Tieteidenvälisellä yhteistyöllä se voidaan tunnistaa ja tehdä näkyväksi.

-Tiedettä tarkastellaan filosofian työkaluin, mutta ei teoreettisissa sfääreissä, vaan käytäntöjen tasolla. Kun sitä, miten tiedettä tehdään ja miksi sitä tehdään juuri niin, tarkastellaan yhdessä tieteentekijöiden kanssa, tehdään hyvin käytännön läheistä filosofiaa. Sellaista, joka kiinnostaa sitten myös luonnontieteen tutkijoita, Tala sanoo.

Luonnontietelijöiden tutkimuskohde ei ole luonto

Lähtökohtaisesti Talan tutkimus kiinnittää huomion siihen, että luonnontietelijöiden tutkimuskohde ei ole luonto. Moderni luonnontieteen tutkimus on pikemminkin teknotiedettä. Nanotieteen kohdalla tämä on ilmeistä, mutta tarkasti katsottuna kaiken fysiikan ja kemian ytimessä on Talan mukaan ollut teknotieteellinen design. Sellainen luonnontieteen tulkinta on sen tekijöille tutumpi kuin perinteiset näkemykset, joten empiirinen osa kehitettiin siltä pohjalta.

- Kun fysiikassa ja kemiassa tutkitaan laboratoriossa tuotettua ilmiöitä tai kehitellään tietoa ensisijaisesti virtuaalimaailman malleissa, ei voi puhua luonnon havainnoinnista. Ja rahoituskin vielä ohjaa valitsemaan mahdollisista tutkimusprojekteista ne, joille on kuviteltavissa kaupallinen sovellus, Tala sanoo

Ilmiöt tuotetaan laboratoriossa ja tietokonemallinnuksessa yhtä aikaa kun opitaan, miten niitä voi hallita. Tässä tietokonemallinnus ja kokeellisuus kehittyvät toisiaan tukien, mutta itsenäisesti.

Kummallakin tutkimusmetodilla on omat mahdollisuutensa ja rajoituksensa, nykyään ne tukevat ja täydentävät toisiaan. Tietotekniikan nopea kehitys on avannut tieteelle aivan uusia mahdollisuuksia – ja samalla tällainen uuden luominen tietokoneen virtuaalimaailmassa on muuttanut tieteen tekemisen perusteita ja siinä kehitettävää asiantuntijuutta. 

Kouluissa tarvitaan tieteellistä ja teknologista lukutaitoa

Tietokonemallinnus tekee tutkijakoulutuksessa hankitusta asiantuntijuudesta myös hyvin sovellettavan. Esimerkiksi nanomallintaja voi samoin metodein paitsi yhdistää fysiikkaa, kemiaa, biologiaa ja teknologista osaamista, myös soveltaa osaamistaan esimerkiksi pankkimaailmassa, jossa yhtä lailla kehitellään luovasti malleja suuresta määrästä dataa. Tieteidenvälisellä yhteistyöllä voidaan tällaisen osaamisen ja metodiikan tarjoamia mahdollisuuksia tehdä näkyväksi niin, että se tukee sekä teknotieteilijöiden että heidän alansa kehitystä.

Tieteen luonteen ymmärtäminen on keskeinen tavoite myös opetussuunnitelmissa kautta maailman. Jotta voi osallistua tiedepohjaiseen päätöksentekoon ja tiedepoliittiseen keskusteluun, pitää ymmärtää, miten tiede toimii. Toisaalta, kun tiedepohjaisella perustelulla yritetään ohjailla yhä enemmän myös ihmisten arkipäiväisiä kulutusvalintoja, on hyvin tärkeää osata erottaa tieteellinen tutkimus mukatieteellisestä tutkimuksesta. Tätä tieteellistä ja teknologista lukutaitoa on painotettu myös Suomessa – ja seuraavissa, taitopainotteisissa opetussuunnitelmissa sillä on yhä suurempi painoarvo.

- Monipuolisia ja aitoja esimerkkejä nykytieteestä tarvitaan, sanoo Tala.

Koska koulumaailman kannalta ensisijaista on, että opettajalla on mahdollisimman realistinen kuva opettamansa alan tutkimuksesta, Talan väitöstutkimuksessa käytettyä haastattelurunkoa sovellettiin myös opettajankoulutuksessa. Metodi toimi oikein hyvin myös opetuksen työvälineenä.

- Tämä on aika luonnollista, sillä parhaimmillaan opetus ja tutkimus kulkevat käsi kädessä, toteaa Suvi Tala.

Yhteystiedot: Suvi Tala, suvi.tala@helsinki.fi, puhelin 050 533 1981

Ystävällisin terveisin
Minna Meriläinen-Tenhu, tiedottaja, minna.merilainen@helsinki.fi, @MinnaMeriTenhu