A századvég mindig mérleg készítésre ösztönzi az emberiséget. Az elmúlt száz évet értékelve néha megdöbbentő, hogy mi emberek hogyan is látjuk az egyes jelentős eseményeket, vagy személyiségeket. Ebből ad ízelítőt a TIME MAGAZIN közvélemény-kutatása, melyből kiderült, hogy a magazin olvasói a 20 legjelentősebb eseménye közé sorolják például a mikrochip, az Internet, vagy a relativitás elmélet felfedezését (1. táblázat), míg a 20 legjelentősebb személyiség közt a tudósok és felfedezők közül csak Albert Einsteinnek és Henri Fordnak jutott hely (2. táblázat). Érdekes a sorrend a legjelentősebb vezérek és forradalmárok (3. táblázat), művészek és bohémok (4. táblázat), építészek és titánok (5. táblázat), tudósok és gondolkodók (6. táblázat), valamint hősök és tiszteletreméltó, szent emberek (7. táblázat) közt is.

A tudomány fejlődésének üteme a lassan magunk mögött hagyott XX. században nagy mértékben felgyorsult. XIX. század végén, amikorra az anyagról, és energiáról szóló elméletek, a villamosság, magnetizmus, hő, hang, fény jelenségeit egyre nagyobb pontossággal határozták meg, a világ különböző tudományos laboratóriumaiban a kísérletek lettek a tudás módszerei és a matematika a nyelve. A tudomány, technológia és ipar monumentális eredményei, mint pl. a transzatlantikus telegrafikus kábel létrehozása nagy önelégültséget idéztek elő. Az elmúlt kétszáz-kétszázötven év legjelentősebb ötven találmánya (sorszámukat zárójelben adom meg) közül - a találmányok ismertsége, pótolhatatlansága az emberiség számára, elterjedtsége és nem utolsó sorban anyagi jelentőssége alapján, amely nem azonos a legjelentősebb tudományos felfedezésekkel - 10 esik a múlt századra és 40 a XX. századra. Ezek szerint a múlt század legnagyobb felfedezései voltak: Edison találmányai (2. hely), Faraday elektromotorja (3. hely), Ford futószalagja (4. hely), Tesla dinamója (7. hely), Watt gőzgépe (11. hely), Nobel több száz találmánya (14. hely), Bell telefonja (23. hely), Morse távírója (24. hely), Parsons reaktív turbinája (28. hely), Eastman dobozos fényképezőgépe (29. hely) és Braill írása a vakoknak (33. hely). Ebben az immagináris rangsorban az első helyet minden magyar szívét melengetően Szilárd Leó foglalja el. Az első táblázat összegzi kronológiai sorrendben ezeket a találmányokat és véleményem szerint a XX. század legjelentősebb felfedezéseit.

A XX. század elején megindult a természettudományok és a technika kölcsönhatásának folyamata. Ekkor még nem született meg Einstein relativitáselmélete, az autózás csupán néhány ember kiváltsága és a repülés “science fiction” volt. Az egyetemeken egyre szorosabb együttműködés alakult ki a tudósok és a műszakiak között. A kísérletező fizikusok, kémikusok, biológusok nem elégedtek meg a maguk által összebarkácsolt egyszerű készülékekkel. A tudományos műszerek gyártására műhelyeket hoztak létre. A természettudományok, a technika és később az ipar kölcsönhatása a XX. század első évtizedeiben hallatlanul felerősödött. A tudományos részismeretek növekvő mennyisége ösztönözte az elméleti tudósokat új és újabb globális összefüggések kutatására. Mindezek ellenére, ahogy Göncz Árpád az első Világ Tudománykonferencia megnyitójában mondta “Einstein relativitáselmélete csupán néhány zseniális fizikus intellektuális játéka volt, s a nukleáris láncreakció, a televíziózás, az integrált áramkör, a személyi számítógép, az emberi képzelet mélyén szunnyadtak, felfedezésre, megalkotásra várva. Népbetegségek, járványok tizedelték a Föld lakóit, melyekre mára már orvosságokat lelt az emberiség. A biotechnológiai eljárások, a mezőgazdasági termelékenységet megsokszorozó, mára mindennapossá vált tudományos-technológiai megoldások még formailag is ismeretlenek voltak.”

Az alapkutatások csonttornyán kívül kialakultak a tipikusan mérnöktudományok; a híradástechnika, az aerodinamika, anyagszerkezet, vákuumtechnika, közlekedéstechnika, gépészet, elektronikai vezérlés, szabályozástechnika, stb. A nagyfrekvencia hasznosítása, az egyre nagyobb teljesítményű mérőműszerek, berendezések előállítása visszahatott az alapkutatásokra. Az évszázadok, évezredek során kialakult orvoslás és a gyógyszeres kezelés is jelentős változásokon ment keresztül. A gyógyszerek hatása helyének és módjának kísérletekben bizonyított kutatása vált a modern gyógyszerkutatás alapfeltételévé.

A század végén Röntgen fölfedezte az X-sugarakat és a Currie házaspár a polóniumot és rádiumot. Ezek alapján sikerült Becquerelnek jellemeznie a radioaktivitást (1900), Rutherford (1902) felállította elméletét a radioaktív bomlásról és kidolgozta az atom modelljét (1911). 1925-től kezdve a kvantum mechanika lett az atomkorszak általánosan elfogadott, de nehezen interpretálható csalhatatlan útikalauza. Ekkor Richard Feynman így zsörtölődött: “Senki sem érti az atom mechanikát”. Hogy a természet valóban olyan bizarr, mint amilyennek a kvantumelmélet szerint lennie kellene azt sokkal később csak a lézer- és számítógép-technika adta lehetőségek bizonyították.

Eistein (1905) speciális relativitáselmélete lett az alapja a Fermi (1934) által megfogalmazott elméletnek a tömeghiányról, amelyet az elemi részecskék atomaggá való egyesülésekor (magfúzió) észlelünk. Ezt, valamint a Hahn és Strassman (1939) által felfedezett maghasadást használták fel Fermi és Szilárd Leó, amikor 1942-ben, Chicagóban üzembe helyezték a világ első atommáglyáját.

A kémia rohamos fejlődése a XIX. század második felétől a technikai berendezések, műszerek tökéletesítésétől függött. A ma már sok szempontból elkerülhetetlen szilíciumkémia fejlődése a századfordulón kezdődött. Haber és Bosch kidolgozta az ammóniumszintézist (1909), számos természetes anyagot, színezéket, vitamint, hormont, de mesterséges óriásmolekulát is ekkor ismert meg az emberiség. A szerves kémia ismereteinek és módszereinek, a hatóanyagok izolációjának és később vegyi úton történő előállításának gyors fejlődése meghatározó szerepet játszott a petrokémia, a műanyagok, ritka fémötvözetek, újfajta üvegek előállításában, a félvezető technika, mikroelektronika, lézertechnika, orvosi diagnosztikai módszerek és a gyógyszerkutatás rohamos fejlődésében. Ebben az időben készítette el Marconi (1901) drótnélküli rádióját (8. hely) és állította elő TsZai Lun a papírt (27. hely).

Mivel a régi, paradigmák, elméletek nem feleltek meg az új és újabb megfigyeléseknek, újakat kellett alkotni. Gyakran megesett, hogy egyes jelenségek megmagyarázására, vagy gyakorlati felhasználására csupán több évtized múlva került sor. Gondoljunk például a szuperkonduktivitás (Kammerlingh-Onnes 1911) esetére, mely  lényegének megmagyarázására negyven évvel később (Bardeen, Cooper és Schrieffer 1957), vagy a rakéta technika (Goddard 1919, 19. hely) esetére, ahol a felhasználására (holdutazás 1968) csak több évtized múlva kerül sor. Már a múlt század végétől ismert volt, hogy a cukorbetegség a hasnyálmirigy működésével függ össze. Bantingnak és Bestnek mégis csak 1922-ben sikerült kivonni a hasnyálmirigyből azt a hatásos anyagot, amely csökkenti a vércukor szintjét. Abel 1927-ben izolálta kristályos formában az inzulin hormont, mely polipeptid szerkezetét és teljes szintézisét Sangernek, Katsozannisnak és Meinhofernek köszönhetően csak a hatvanas években ismertük meg.

Kaempfe fölfedezte a pörgettyűs és Sperry (1911) a giroszkópos iránytűt (48. hely), melyek lehetővé tették a hajók, majd a Wright fivérek (1903) nevével fémjelezett repülőgépek (5. hely) biztos irányítását. Az optikában létrehozták az interferencia-mikroszkópot. Millikan (1916) az elektromos töltés precíziós mérésére továbbfejlesztette a katódsugárcsövet. Ezekből az alapokból fejlődött ki az oszcilloszkóp, a televíziócső (Baird 1926), a radar és a számítógépek. Elkészült az elődeiktől lényegesen jobb fáziskontraszt mikroszkóp, az elektronmikroszkóp (Knoll és Ruska, 1932), amelyek a biológia és orvostudomány ismereteinek robbanásszerű fejlődéséhez vezettek. A kémiai színképelemzés utat nyitott nem csupán a fényképészet, a mikrofotográfia, hanem egy sor távoli tudományterület (pl. művészettörténészet) metodológiája fejlődéséhez is. Jentős találmányokként tartjuk számon ebből az időből Erlang (1917) ötletét a pult előtti sorbanállásról (32. hely), vagy Coco Channel (1920) divattervezői tevékenységét (35. hely).

Szentgyörgyi Albert 1928-ban fedezte fel a C-vitamint, s szinte vele egyidőben Alexander Fleming megfigyelte, hogy a penészgomba elpusztítja a környezetében lévő baktériumokat. Az Oxfordi Egyetem három kitűnő kémikusa (Florey, Chain és Abraham) egy évtizeddel később izolálta, majd a háborús fertőzésektől sürgetve 1940-ben egereken kipróbálta a bioszintézissel előállított penicillint (9. hely). A következő évtizedekben “gombamód” szaporodtak az antibiotikumok. Baird (1926, 17. hely) megalkotta az első televiziót. Szilárd Leó (1929) publikálta elképzeléseit az informatika, - s annak lehetséges felhasználását az agykutatás területén. Innen jutott el kacskaringós utakon 1938.-ban a nukleáris láncreakcióig (1. hely).

Jansky 1931-ben figyelte meg a kozmikus rádióhullámokat, Oppenheimer az antianyagot és Wigner Jenő a szimmetriát a kvantummechanikában. A Gelmo által 1908-ban előállított festékéből csak negyed század múlva lesz Domagknak (1932) köszönhetően az első szulfonamid, amely megszűnteti a kísérleti egerek egyes bakteriális fertőzését. Szinte velük egyidejűleg (1935) gyártotta Watson és Watt az első radart.

A harmincas évek végén rakta le Carlson (1938) a xerográfia alapjait (47. hely). A negyvenes években állították elő Los Alamosban (Fermi, Szilárd, Oppenheimer, Neumann és sokan mások) az atombombát, Pincusból, az édes burgonyából izoláltak szexuális hormont, mely alapján 1960-ban elkészült az első fogamzást gátló pilula (13. hely). 1945-ben még “science fiction”-ként hatott Clarke elképzelése a TV szatellitákról (15. hely), hogy majd 1965-ben Early Bird-ként valósággá váljon. Gábor Dénes 1947-ben fedezte fel a holográfiát, elkészült az első tranzisztor, hogy elinduljon hódító útján az integrált áramkörök, számítógépek, vagy halló, látó, mozgató protézisek felé.

Az ötvenes években megszületett a hidrogénbomba (Teller Ede 1952), az alga farmok és elindultak az első műholdak. Delay és Deniker 1952-ben kipróbálta elmebetegeken klórpromazin formájában a “gyógyszeres kényszerzubbonyt”. Megjelentek az adrenerg receptorokat egyre szelektívebben bénító a vérnyomást csökkentő, a légcsőgörcsöt oldó, a szívritmus zavarokat befolyásoló gyógyszerek. Az évtized közepétől az egyik oldalon nagymértékben nőtt a kőolaj, földgáz, s más energiaforrások kiaknázása, a másik oldalon újra és újra felmerült a Föld készleteinek és energiatartalékainak kérdése. A prognózisok, melyek hátralévő évtizedekről, vagy évszázadokról szólnak gyakran egymásnak ellent mondóak. Szaporodnak azok az elképzelések, melyek szerint a XXI. században kénytelenek leszünk szénhidrogénkészleteinket szintetikus termékekkel kiegészíteni. A magyar származású Nobel Díjas Oláh György szerint széndioxidból és vízből fog az emberiség majd szénhidrogéneket előállítani.

A hatvanas évek elején elindult az ember a világűrbe (Gagarin 1961), megszületett a miniszoknya (Quant 1960, 38. hely), megismertük a kazárokat (Schmidt és Greensite, 1963), s a dohányzás és a tüdőrák közti összefüggést. Az évtized második felében nagy eredmények születtek az űrkutatás terén. Holdra szálltak az első űrhajók és űrhajósok. Megismertük a pulzárokat (Berll és Hewish, 1967), a BASIC programnyelvet (Kemény és Kurtz 1967, 30. hely), a fruktóz alapú édesítőt, vagy a magasugrás új formáját (Fosbury 1968, 41. hely). Furchgott 1968-ban megfigyelte, hogy az érfal belső hártyája, az endotélium, jelentős szerepet játszik több a szervezetben keletkező anyag hatásában. Annak felismerése, hogy ezek az anyagok nitrogénoxidot szabadítanak fel, hogy ez a gáz ingerület-átvitelre képes és elernyeszti az érfal simaizmát, nem csupán az évszázada használt nitroglicerin hatásmechanizmusára derített fényt, de elvezetett a Viagráig, s az 1998-as év orvosi Nobel Díjáig. A gyulladásgátló, fájdalomcsillapító, reuma ellenes szerek története majd százötven évvel ezelőtt a szalicilsavval kezdődött és száz éve az aszpirinnel (1899 Dresser) folytatódott. Az új és valóban hatékony, ilyen típusú gyógyszerek célirányú szintéziséhez szükséges volt a prosztaglandinok és termelésüket katalizáló cikloxigenáz felfedezése (Vein 1971).

A hetvenes években folytatódtak az egyre jelentősebb űrkutatási projektek egy sor planétához. Woodland (1974, 34. hely) megalkotja a vonalkódot. Sertürner ugyan már 1803-ban izolálta a morfiumot, de Gatesnek csak 1952-ben sikerült vegyileg előállítania és Snyder majd csak 1973 ismerte fel az első opioid receptort és Huges, Kosterlitz és Goldstein 1975-1976-ban találta meg ezeknek a receptroknak a szervezetben gyártott hatóanyagait, az endorfinokat és enkefalinokat.

A nyolcvanas években került asztalunkra az első asztali számítógép (Sinclair 1982, 36. hely), sikerül először előállítani genetikailag módosított növényt, a DNS előállításához elengedhetetlen polimerázt, és megismerni az ú.n. jumping géneket (Mullis 1983). Ezen ismeretek segítségével alapvető áttörés történt a daganatok keletkezésének és terjedésének molekuláris biológiai értelmezésében, mely folyamatban jelentős szerepe van a genomiális változásoknak a sejtosztódás szabályozottsága megszűnésének. Megszűnik az egyéni sejt önfeláldozó és a szövet érdekében elkövetett öngyilkossága (apoptózis). Ma már tudjuk, hogy a daganatos sejtek szelektíven elpusztíthatók lehetnek. Ahogy az elmúlt két évtized gyógyszerkutatási eredményei bizonyítják, a jeltovábbítás befolyásolása is nagy jelentőséggel bír egy sor élettani folyamat irányításában, beleértve a sejtszaporodást.

A XX. század végén már szennyezés nélküli formában készül az emberi inzulin. Az informatika (World Wide Web, Bernes Lee 1989, 6. hely), a biokémia, a mérőműszerek (alagutas elektronmikroszkóp, Rohrer és Biuning 1986, 18. hely) és a számítástechnika exponenciális fejlődésének (kvantum komputer, Bennett, Brassard 1989) köszönhetően az elmúlt években, hónapokban, hetekben kortársai lehettünk azoknak a felfedezéseknek, amelyek eredménye az első genetikailag modifikált növény a piacon, Dolly, az első klonozással létrehozott emlős (Wilmut és mts. 1996-7), vagy egy emberi kromoszóma, a több mint százezer génjének, s az őket alkotó több milliárd elemnek teljes megismerése. Elérkezett 2000 június 26.-a a majdnem teljes emberi géntérkép nyilvánosságra hozatala. Az emberi genóm egyre részletesebb feltérképezése új távlatokat nyit a gyógyszerkutatás előtt is. A génkezelés első klinikai kísérletét Blaese végezte 1995-ben, amikor egy működőképes cDNS-t vitt be a beteg gén helyére egy immunhiányos gyermek perifériális limfocitája genómjába.

Kétségtelenül nagy ívű volt a XX. század mennyiségi és minőségi hozzájárulása a tudomány és technológia fejlődéséhez. Annak ellenére, hogy a ma használt gyógyszereknek csupán egy-két százalékát ismertük a század elején és hogy a gyógyszerkutatás és a gyógyszeripar az elmúlt néhány évtizedben számtalan új, hatásos gyógyszert állított elő, a ma ismert betegségek csak egy töredékét tudjuk okilag gyógyítani. A századvégre kialakul egy nem túl egészséges tudomány-eufória. Például a gyógyszeres kezelés mindenhatóságáról. A nagymértékű és indokolatlan gyógyszerfogyasztás a gyógyszerek mellékhatásainak szaporodása, a gyógyszerek és az orvostudomány képességeinek valós korlátozottsága, a betegnek, mint egyéniségnek, s a betegségnek, mint komplex fizikai és pszichikai jelenségnek a lebecsülése napjainkra melegágya lett az áltudományok, a homeopátia, vagy a helytelenül értelmezett “természetgyógyászat”, terjedésének és a placebo effektus kezelési szintre való emelésének is. Az emberi ismeretek bővüléséről szóló tanulmányok ismereteink megduplázódását az évtized elején még öt évre ma már csupán három évre becsülik. Ez csak részben magyarázható az egyetemek és tudományos intézmények szaporodásával. Valódi gyökerei az apró részleteket is feltáró tudományos alapkutatási felismerések gyors és jelentős gyakorlati és ipari felhasználásában keresendők. Ha a laptop múltját kutatnánk, meg kellene állapítanunk, hogy Neuman János, Wigner Jenő, Werner Heisenberg eredményeiben, majd a tranzisztor és integrált áramkörök megalkotásában kell keresnünk.

A természetben végbemenő folyamatok zöme előre meg nem határozható, s többségük nem is reprodukálható. Minden valószínűség szerint a közeljövő leglátványosabb eredményeit a biochip, vagy az emberi genóm megismeréséből adódó légzőszervi, emésztőrendszeri és daganatos megbetegedések génsebészeti gyógyítása hozza meg. Ennek ellenére a géntérkép megalkotásának, s az ilyen jellegű kísérleteknek és eredményeik felhasználásának, pl. a génmanipulációnak, legalább annyi ellenzője, mint támogatója akad. A génmanipulációk támogatói szerint ezzel a módszerrel: a) a keletkező szervezetek ugyanolyanok, mint amilyenek mutációval jönnének létre 5-10 ezer év alatt, b) a megalkotott növények, állatok termőképessége, termelékenysége, minősége jobb és előállításuk olcsóbb, c) az élelmezés és kezelés számára eddig nem ismert anyagok keletkezhetnek, tovább kitolódhat az emberi kor határa, s javulhat az élet minősége, d) teljesen új termelési módszerek jöhetnek létre, s megvalósulhat a veszélyes anyagok hatékony megsemmisítése. Az ellenzők szerint a génmanipulációval: a) nem természetes anyagok jönnek létre és ezért nincs rájuk szükség, b) a megalkotott élőlények olyan géneket fognak tartalmazni, melyek allergiát, rákot okozhatnak, c) a keletkezett növények kereszteződhetnek a létezőkkel és tönkre tehetik a jelenlegi ökoszisztémát, d) csökkenthetik az antibiotikumok hatását, és új agresszív patogéneket hozhatnak létre, e) az Isten dolgaiba avatkozunk.

Az elmondottak kapcsán Neumann Jánossal kérdezhetjük “Túlélhetjük-e a technikát?” Mi lesz a XXI. század jellemzője, a felelősségteljes tudás, vagy a rombolás? Neumann szerint “A fejlődés ellen nincs gyógymód. Előre kész receptet kérni nem lenne ésszerű. Csak a szükséges emberi tulajdonságokat határozhatjuk meg, melyek a tolerancia, rugalmasság, intelligencia, a kellő humorérzék”. Tudatosítanunk kell, tudósnak és politikusnak egyaránt, hogy az általunk birtokba vett világ tele van bizonytalanságokkal, melyek számunkra gyakran befolyásolhatatlanok. Ennek tudatában kell meghozni a tudomány és a politika szorosabb kapcsolata révén döntéseinket.

Amikor előre tekintünk az előttünk álló évszázadra, s megpróbáljuk megjósolni a tudomány jövőbeni fejlődését, fontos szem előtt tartani, hogy  meghatározó, döntő jelentőségű nagy felfedezések ritkán születnek  általános, mindent megmagyarázó válaszok utáni tudatos keresés eredményeként. Sokkal gyakrabban váratlan eredményei részkérdések alapos, megfontolt kutatásának. A partikuláris problémák megoldására törekvő szenvedélyes kutatások a  XXI. században is csodálatos, s váratlan univerzális távlatokat nyithatnak meg előttünk. Nincs távol az idő, amikor többet tudunk majd a fekete lyukak lényegéről, a világegyetem folyamatos tágulásáról (Perlmutter és Garnavich 1998), vagy az emberi genóm befolyásolhatóságáról. Talán magyarázatot kapunk olyan kérdésekre is, mint pl. mi a turbulencia, a folyadékok és gázok kaotikus örvénylésének alapja, ami kihívást jelent a matematikusoknak és fizikusoknak már egy jó évszázada. És ha mindezt tudni fogjuk, előre jelezhetjük-e majd pontosan az időjárást, a szívinfarktust, vagy a tudat megmagyarázásához elég lesz-e a neuronális hálókban megvalósuló elektromos áramok ismerete? Akkor sem, ha ezekre a kérdésekre biztonsággal válaszolni tudnánk, akkor sem mondhatnánk hogy megértettük a világot. Az elmúlt száz évre visszatekintve tudatosítanunk kell, hogy a titkoknak nincs vége, s a legkifürkészhetetlenebb nem csupán az, hogy mi lesz a következő felfedezés, hanem az is, hogy mi emberek. hogyan értékeljük, használjuk fel az egyes felfedezéseket, s ítéljük meg azok felfedezőit.

A tudomány induktív metódusát kritizálta Karl Popper (19O2-94). Már az empirikus David Hume (1711-76) is azzal érvelt, hogy az indukcióval komoly logikai problémák vannak. Minden induktív módszer limitálva van addig amíg nem ellenőrizhettük az adott tényt a világon mindenütt, s mindenkor. Popper az Európában található mindig fehér hattyúval érvelt. Az induktív módszerrel arra a következtetésre juthatnánk, hogy minden hattyú fehér, de Ausztrália felfedezésével megismert fekete hattyú ezt cáfolta. Újra és újra feltehetjük magunknak azt a kérdést, hogy mennyi az a megfigyelés, ami bizonyítja az elméletet - tíz, száz, vagy talán millió? Soha sem lehetünk biztosak abban, hogy ismerjük a végső megoldást. Popper szerint mindig adott a lehetőség, hogy egy következő megfigyelés ellentmond az elméletnek. A tudomány akceptálja a domináns paradigmákat addig, míg nem jelennek meg anomáliák, s forradalmilag nem változtatják meg az addig fenntartott meggyőződésünket. Ezért abban a pillanatban, amikor egy elméletet valamilyen tény cáfol, olyan új elméletet kell kidolgozni, amely az adott jelenséget jobban magyarázza, mint az addig elfogadott. A tudós feladata inkább cáfolni, mint bizonyítani elméletét, s ezek szerint a tudomány feladata hozzásegíteni az emberiséget ahhoz, hogy közeledjen az igazsághoz. Thomas Kuhnnal (1922-) mondhatjuk, hogy Newton a mechanikus világról szóló paradigmája azért különbözik olyan nagyon Einstein paradigmájától a relativisztikus világról, mert mindkét paradigma csupán a világ értelmezése, de nem objektív magyarázata.