Economisch weerbericht (116): Ritmes van wetenschap, technologie en innovatie

Sinds een maand is de geboortige Algerijn Elias Zerhouni hoofd R&D bij farmagigant Sanofi-Aventis. Daarnaast is hij onder meer senior fellow bij de Bill & Mellissa Gates Foundation. President Bush junior maakte Zerhouni directeur van de National Institutes of Health, het prestigieuze biomedische en gezondheidsonderzoeksconglomeraat van de Amerikaanse overheid en voor Barack Obama was hij Special Envoy in Science & Technology. Omdat je zo’n man niet zo maar te spreken krijgt, mailde ik hem deze week via de Sanofi-website. Zerhouni is namelijk degene bij wie ik de “S Curve of Science” tegenkwam. Elders is niets te vinden over dit volgens Zerhouni universele 150-jarige ritme; dus maar gewoon de stoute schoenen aangetrokken en hem beleefd gevraagd om opheldering betreffende achtergronden en oorsprong.

De “S Curve of Science” geldt voor alle gebieden, aldus de claim. We beginnen met observaties; die proberen we op noemers te brengen (Zerhouni noemt dit de reductionistische fase, waarin we op zoek gaan naar constituerende componenten); daarna volgt in het midden van de S een dataexplosie; en we eindigen na anderhalve eeuw met unificerende theorieën, natuurlijk om naar de volgende S te springen conform het bekende principe van “jumping S curves”. Overal in dit proces, zegt Zerhouni, is de ontwikkeling van nieuwe tools cruciaal, omdat beter meten je inzichten steeds weer verandert en je daardoor ook weer beter kunt creëren en toepassen. Dit strookt met de van oudsher Amerikaanse pragmatische traditie, waardoor Science, Technology & Innovation tegenwoordig overal ter wereld een erkende drieëenheid zijn, die samenkomt in business en economisch-maatschappelijke relevantie.

Momenteel bevindt de ontwikkeling van biomedische kennis zich aantoonbaar in de dataexplosiefase. Het bijbehorende Big Data-verhaal komen we dan ook steeds tegen, bijvoorbeeld in “The Fourth Paradigm” van Microsoft Research. Maar wat betreft die 150 jaar wint de wetenschapspurist in Zerhouni het, wanneer die zijn analyse kwalificeert als “a flight of speculation about how science – and civilization – advance”. Zo’n relativering is hij aan zijn stand verplicht, maar ik vraag me af of er toch niet net wat meer aan de hand is. Is die 150 jaar niet een (verborgen) ritme in wetenschap, technologie en innovatie? Zelf houd ik me met ST&I-ritmes bezig in het kader van “Van “ping” naar apps in 6×30 jaar”, en voel aan m’n water en aan de goed passende gegevens, dat ik er niet ver naast zit.

Zes generaties sedert 1830 (de eerste “ping” van Joseph Henry op basis van de vijf jaar eerder uitgevonden elektromagneet) brengen ons bij 2010. Dat jaar markeert tevens het einde van de eerste 30 jaar in de tweede e-S-curve van 150. Die tweede curve startte bij de introductie van de IBM PC, geflankeerd door WIMP (Window-Icon-Menu-Pointing device), hypertext, internet en CompuServe. Bij elkaar luidde deze device/functionaliteitstsunami een nieuw S-tijdperk in: technologisch, qua innovatie, economisch, maatschappelijk en zeker ook wetenschappelijk.

In juli 1979 verscheen John Lienhard’s artikel “The Rate of Technological Improvement before and after the 1830s”. Als emeritus-hoogleraar “Mechanical Engineering and History” is Lienhard nog steeds actief aan de Universiteit van Houston. In 2003 verscheen zijn boek “The Engines of Our Ingenuity. An Engineer Looks at Technology and Culture”, dat een weerslag is van Lienhards duizenden columns online en op de radio sinds 1988. In nummer 559 uit 1991 lezen we het volgende over het onbetwistbare generatieritme van 30 jaar, dat Lienhard met een voor mij onbereikbare autoriteit neerzet:

“For over a century, steam-engine efficiencies doubled every thirty years. You get the same story with mechanical clocks. The first ones lost or gained about a half hour a day. For the next 600 years, clock accuracies doubled every 30 years. We’ve doubled the speed of cars and trains every 30 years since we built the first ones in the late 1700s. The racing cars on the Utah Salt Flats are still increasing speed at that rate. […] In 1840 the doubling rule changed. We institutionalized technology. We set up R & D labs. We created a new breed of professional engineers and scientists. When we did, everything sped up. But now it follows a new kind of 30-year doubling rule. […] So I look at that 30-year rhythm and wonder. Somehow, it’s built into our bones that something has to double every generation.”

Ten aanzien van de menselijke vindingrijkheid neemt John Lienhard de verdubbeling van “something” (snelheid, kwaliteit, …) waar in een tijdbestek 30 jaar. Elias Zerhouni – ik hoop snel van hem te horen – heeft een S-curve van 150 jaar op zijn vizier. Met beide perioden kan ik heel goed uit de voeten en ze vullen elkaar prachtig aan. Voor het e-tijdperk vanaf 1830 kom ik met meer een helicopterblik dan Lienhard en schatplichtig aan de tegenwoordig gangbare combi van Science, Technology & Innovation tot de volgende indeling:

First e-S Curve: Infrastructure & Media Development

1830 – Joseph Henry’s “ping” kicks off “e-messaging”

1860 – Pacific Telegraph and Act orders transcontinental lines

1890 – Victorian Internet flourishes

1920 – Start of the radio era (wireless)

1950 – Start of the television era (multimedia)

Second e-S Curve: Convergence & Mediatization

1980 – Start of the PC/Internet era (personal software, peer-to-peer, first device/func revolution)

2010 – Start of the TAFKAPP era (The Apparatus Formerly Known As PC or Phone: mobile, apps, second device/func revolution, sensors, IPv6, start of “Big Data”)

2040 – . . . ?

Third e-S Curve: . . . ?

2130 – . . . ?

Eigenlijk denk ik niet, dat er nog een derde e-S Curve zal komen, wat zoveel wil zeggen als dat ik me daar werkelijk helemaal niets bij kan voorstellen. Hetzelfde geldt eigenlijk al voor de volgende generatie in 2040: zo hard gaan de ontwikkelingen. Het is aardig om aan te halen wat Lienhard opmerkte over versnelling in episode 559 van “Engines of Ingenuity”:

“In 1840 the doubling rule changed. We institutionalized technology. We set up R&D labs. We created a new breed of professional engineers and scientists. When we did, everything sped up. But now it follows a new kind of 30-year doubling rule. Thirty years after 1840, we were quadrupling quality every generation. Sixty years later, we were improving it eight-fold in 30 years. After 1840 we started doubling the exponent of improvement. Now the pace of change is absurdly fast. Today, the quality of new technologies doubles in months.”

Dat stukje had ik er hierboven bewust uitgelaten om het op deze plek beter te kunnen laten landen. We moeten ons namelijk dit beseffen: hoe dichter we met onze neus op de feiten zitten, des te harder we ook de versnelling ervaren. Geen wonder, want vanuit de combinatie Science, Technology & Innovation breiden we onze belevingswereld enorm uit. De erkenning van die drieëenheid is daar het levende bewijs van. Uitbreiding naar wat? Lienhard heeft het over “Technology and Culture”, Zerhouni over “civilization”. Vanwege de versnelling moeten we daarom kijken naar kortere perioden, bijvoorbeeld van 10 jaar. Denk aan achtereenvolgens het “Web of Pages” (1994), het “Web of People” (2004) en het “Web of the World” (2014). Dat laatste is het nieuwe “multibillion node, real-time sociotechnical network of humans and sensor-rich mobile devices”, bevolkt door “people, places, times, objects, activities, interests & events”, aldus Microsoft Partner Architect Marc Davis. Bij elkaar is dit een voor de hand liggende definiërende ontwikkeling van drie supersets aan de start van de tweede e-S-curve.

In alle huidige en toekomstige hektiek is het des te belangrijker om ons daar niet in te verliezen, maar om vanuit historisch perspectief aandacht te blijven besteden aan langere ritmes, bijvoorbeeld van 30 en 150 jaar, die ten minste enig houvast kunnen bieden voor extrapolatie. De vraag hoe universeel zulke perioden uiteindelijk wel of niet zullen blijken te zijn, is ondergeschikt aan serieus bezig zijn met richtingwijzende kadansen in turbulente tijden.