Kuinka avointa ja julkista on tiede ja teknologia?

 Kansainvälisyys ja siihen liittyvä matkustaminen ovat nykyään erottamaton osa tiedettä ja teknologiaa. Ja niin on ollut pitkään. Itse tutustuin suureen maailmaan ensin tekniikan kautta, ja siirryin sitten ”aidan yli” tieteen puolelle.

Tekniikka on aina ollut kansainvälistä. Arkipäivän uskomukset ovat tosin antaneet tekniikasta individualistisen kuvan. Se nähdään nerokkaiden yksilöiden, keksijäiden oivallusten tuotoksena. Aivan näin asiat ei kuitenkaan ole. Tekniikka oli yhteisöllistä jo muinaisina aikoina. Tutkiessaan ihmiskunnan historiaa arkeologit etsivät ennen kaikkea tekniikan jättämiä jälkiä, ja olettavat ne kulttuurituotteiksi. He listaavat esimerkiksi vasarakirveskulttuurin, kampakeramiikkakulttuurin, pronssikauden ja rautakauden. Tekniikka siirtyy sukupolvien välillä ja leviää ihmisten mukana. Arkeologit jäljittävät reittejä jota tekniikka on kulkenut, jäljet ovat runsaammat ja tunnistettavammat kuin biologiset fossiilijäljet.

Tilanne ei ole muuttunut omana aikanamme. Tekniikka leviää ennen muuta teknisten esineiden eli erilaisten koneiden, työkalujen ja tuotteiden kautta. Mutta aivan yhtä olennaista on, että se leviää opittuina tietoina ja taitoina ihmisten mukana. Ruhtinaat ja kuninkaat ovat hankkineet palvelukseensa erityisalojen mestareita kuten aseseppiä tai ruudin valmistajia. Suomen historiassa maahamme muuttaneet yritteliäät tehtailijat ovat tuoneet mukanaan mestareita ja asiantuntijoita. Esimerkiksi Julinien suvun kautta syntyivät kontaktit skotlantilaiseen koneteollisuuteen. Tuo paikka edusti 1700- ja 1800- luvuilla maailman konetekniikan huippuosaamista. Näin voidaan osksi selittää, että maamme teollisuus pystyi 1800- luvulla valmistamaan höyrykoneita ja jopa vetureita. Eräs tekniikan siirtymisen tapa on myös suomalaisten asiantuntijoiden opiskelu ulkomailla. Suomen ”sähkötekniikan isä” Gottfried Strömberg oli Saksassa mm. Werner von Siemensin opissa. Koneinsinööri Werner Ryselius työskenteli veturitehtailla Saksassa ja Sveitsissä. Sitten hän käytännössä loi suomalaisen höyryveturiteollisuuden.

Tiedettä ja tekniikkaa edistivät myös yhteisöt, joista tunnetuin oli Royal Society Lontoossa. On syytä huomata, että 1800- luvulla tieteen ja teknologian välillä ei tehty mitään jyrkkää eroa.

Nykyisin yleinen käsitys teknologian kehittymisestä vilisee myyttejä teollisista salaisuuksista, teollisuusvakoilusta, salaisista patenteista ja nerokkaista keksijöistä. Joten voiko edes olla olemassa julkisia teknologiakonferensseja, joissa tutkijat ja insinöörit vaihtavat ideoita ja esittelevät luomuksiaan. Vuosien ja kymmenien konferenssien kokemusten perusteella voin sanoa: kyllä niitä on, ja ne ovat tavattoman kiinnostavia ja hyödyllisiä. Tämä voi vaatia selittämistä. On totta, että on todella olemassa ideoita, patentteja ja uusia tuotehankkeita, joista ei voi julkisesti kertoa. Ei ainakaan niiden alkuvaiheessa. Toisaalta, teknologiakonferenssi on yrityksille myös mainio tilaisuus viestiä asiantuntijoille juuri sellaisia tietoja, joita ne haluavat viestiä, kuten tietoa uusista kehityssuunnista, standardoinnin tarpeesta, tuotelinjoista ja erilaisista teollisista avauksista. Konferenssien tärkein anti on kuitenkin levittää teknologista tietoa globaalille tutkija- ja insinööriyhteisölle. Moderni teknologia on aivan liian mutkikasta ja vaikeaa jotta sitä voisi kehittää edes monikansallisten jättiyritysten resursseilla. Teknologia on edelleen ja jopa paljon aiempaa suuressa määrin ihmiskunnan yhteistä henkistä pääomaa.

On selvää, että teknologiseen tietoon liittyy suuria teollisia ja taloudellisia arvoja ja menestymisen mahdollisuuksia. Voisi kuvitella, että se näkyisi kokousten ilmapiirissä salailuna tai kyräilynä. Sellaista näkyy kuitenkin yllättävän vähän. Aivan samoin kuin tiedekonferensseissa, monenlaiset kulttuurien rajat katoavat, pikemminkin seistään yhtenäisinä suurempien haasteiden äärellä. Jonkinlainen poikkeus syntyy, jos jollain suurella teollisella korporaatiolla tai yliopistolla on kovin suuri määrä väkeä kokouksessa, silloin ihmisillä on taipumus vetäytyä tuttujen organisaatiorajojen suojaan.

Euroopan avaruusjärjestön ESA:n avaruusluotainten kehityksessä noudatettiin aivan erityistä menettelyä, jonka tarkoitus oli saada insinöörit ja fyysikot ymmärtämään paremmin toisiaan. Niinpä ESA järjejesti hankkeeseen osallistuville monipäiväisiä ”konferensseja”. Yleensä ensin pidettiin ”science working team” eli tiedepuolen työkokous. Siinä olivat äänessä vuorollaan eri instrumenttien tutkijat, jotka olivat enimmäkseen fyysikkoja. He esittelivät laitteidensa tieteellisiä tavoitteita, niiden toimintaperiaatteita, ja erilaisia rajoituksia ja ongelmia, joita niihin liittyi. Tiedekokousta seurasi ”engineering review” eli tekninen katsaus. Siinä insinöörit esittelivät laitteidensa suunnittelun ja rakentamisen edistymistä. Ja luonnollisesti oltiin aivan erityisten ongelmien äärellä, sillä laitteiden tuli olla mahdollisimman suorituskykyisiä, ja samalla niiden paino ja tehonkulutus olivat tiukasti säännösteltyjä.

Nämä ESAn kokoukset erosivat tieteen ja tekniikan konferensseista siinä, että kaikilla osallistujilla oli voimassa yhteinen tavoite useamman vuoden ajan. Kehitettiin avaruusluotainta, ja siinä ohessa tiede- ja insinööriryhmät kehittivät sen hyötykuormaan omia tutkimuslaitteitaan. Oli tärkeää, että luotaimeen asennettujen erilaisten tiedeinstrumenttien suunnittelijat ovat selvillä, mitä eri instrumenttiryhmät tekivät. Yleensä fyysikot osallistuivat myös teknisiin katsauksiin ja vastaavasti insinöörit osallistuivat tiedekokouksiin. Näin oppimisesta tuli ainutlaatuisen syvää. Tieto kulki tutkimuslaiteryhmien sisällä, mutta myös niiden välillä.

Kertaan asioita. Tiedettä pidetään kansainvälisenä ja avoimena ilmiönä. Saattaa tuntua yllättävältä, että myös tekninen tutkimus ja kehittäminen ovat suurelta osin avoimia ja julkisia – vaikka niillä on myös salaiset nurkkansa. Erityisen kiinnostavia ja avoimia ovat suuret kansainväliset tieteellistekniset hankkeet: esimerkkejä ovat Euroopan hiukkaskiihdytinlaboratorio CERN ja fuusioenergian koereaktori ITER.

Juuri nyt ihmiskunta tarvitsisi koordinoituja ja yhteisiä suurhankkeita ilmastonmuutoksen pysäyttämiseen. Olennainen rooli on poliittisella tahdolla ja kansanvälisillä hiilidioksidipäästöjen rajoituksilla. Käytännön tasolla tavoite edellyttää myös teknologisia ponnisteluja, joista olennaisimmat näyttävät liittyvän energian tuotantoon ja sähkön varastointiin.

Ovatko patentit hyödyllisiä?

Yhdistämme mielellämme toisiinsa patentit, keksijät, keksinnöt ja innovaatiot. Ja onhan se oikeutettua, kyllä nämä sanat tosiaan kuuluvat yhteen. Juuri luin Helsingin sanomista keksijän haastattelun. Siinä todettiin, että keksijöitä ei arvosteta tarpeeksi. Heitä ei tueta. Keksinnötkin varastetaan. Keksijä vaikutti sekä oman arvonsa tuntevalta että katkeroituneelta. 

 

Se oli siis hyvin tyypillinen keksijän haastattelu. 

 

Tunnen tätä keksintöasiaa jo ammattinikin puolesta. Lisäksi olen itsekin keksijä. Olen muotoillut keksintöjeni pohjalta kymmenkunta patenttimuotoista kuvausta, viimeisen muutama vuosi sitten. Niistä 6-7 on edennyt patenttihakemukseksi, ja 3 tai 4 patenttia on myönnettykin. Toisaalta olen myös siinä mielessä tyypillinen keksijä, että en ole rikastunut patenteillani. Asia on toisin, kuluja niistä on ollut enemmän kuin tuottoa. 

 

Olen saanut ensiluokkaisen teknisen koulutuksen, joten minulla on ollut realistinen kuva patentoinnin tarkoituksesta ja mahdollisuuksista. Mutta olen tuntenut myös toisenlaisia, itseoppineita keksijöitä, ja yrittänyt auttaakin heitä. Heitä on ollut asiakkaina, ja toisia olen tukenut ystävyyden tai sukulaisuuden takia. Hyvin yleinen harhaluulo keksijällä on, että patentilla itsellään on arvoa.

Siksi heidän mielestään pitäisi saada nopeasti aikaan sellainen patenttihakemus, että patentti myönnetään. Ja sitten alkaa tulla rahaa.

Mutta ei se niin mene. Patenttihakemuksesta koituu yleensä vain pelkkiä kuluja. Joten pohditaan ensin patentin luonnetta. Se on aikoinaan ollut insinöörille annettu etuoikeus harrastaa ammattiaan tietyllä alueella. Mutta 1700- luvulta lähtien se on tarkoittanut yksinoikeutta hyödyntää keksintöä kaupallisesti. Valtio siis suojelee keksijän liiketoimintaa kilpailua vastaan - saattaakseen keksijän menestyksen alkuun. Mutta se haluaa vastikkeen. Kun patentti myönnetään, se tulee julkiseksi. Näin keksintöön sisältyvä tieto leviää. Lisäksi patentin suoja on rajattu 20 vuoteen.

Tämä kuulostaa reilulta, ja sellaiseksi se on tarkoitettukin. Mutta asialla on pimeät puolensa. Niistä myöhemmin.

Keksijän mahdollisuus ansioihin on siten kahdenlainen. Hänen pitää joko hyödyntää keksintö itse rupeamalla yrittäjäksi - usein keksintöä myös hakee joku yritys, jolle keksijä jo työskentelee. Tai sitten keksijä voi lisensoida keksintönsä käyttöoikeuksia, tai myydä koko patentin. Mutta vihjasin jo, ettei se ole helppoa. Seuraavassa kerron asioita, jotka auttavat ymmärtämään, miksi yksinään toimivan keksijän osa ei välttämättä ole kovin kadehdittava.

Patentteja käytetään yleisesti innovaatiomittareina. Ne eivät ole siihen tarkoitukseen kovinkaan hyviä, mutta ylipäätään innovaatioita on vaikea mitata. Patentin käyttö mittarina on houkuttelevaa myös, koska patenttitoiminta on laajaa. Yksin Euroopassa myönnetään vuosittain noin 50000 patenttia. Se on suuri luku, mutta panee myös miettimään, ovatko patentit todellisuudessa arvokkaita? Mittaavatko ne teollisuuden tai kansakuntien aineettoman arvon tuottoa?

Neuvostoliitossa työskennellyt omaperäinen luovuustutkija Genrich Altshuller analysoi ja luokitteli 1970-luvulla tuhansia patentteja niiden originaalisuuden mukaan ja päätyi erääseen arvioon keksintöjen laadusta - eli siis niiden innovatiivisuudesta. Hänen mukaansa patenteista 32 prosenttia oli jokseenkin tavanomaisia konstruktioita. Vähäisiä parannuksia jo tunnettuihin ratkaisuihin esitteli 45 prosenttia patenteista, ja 18 prosenttia saatettiin luokitella olennaisiksi parannuksiksi. Neljä prosenttia esitteli täysin uudenlaisen periaatteen, ja yksi prosentti patenteista oli niin radikaaleja, että ne saattaisivat johtaa täysin uudentyyppiseen tuoteinnovaatioon.

Valitettavasti tilanne eri ole edes näin hyvä. Myönnettyjen patenttien suurelta tuntuva lukumäärästä selittyy saman keksinnön patentoinneista eri maissa. Huomattava osa patenteista ei myöskään ole riippumattomia, vaan tietyn vahvan idean ympärille ilmaantuu lukuisia siihen liittyviä patentteja, joissa esitellään erilaisia yksityiskohtia tai teknisiä vaihtoehtoja. Toinen patentoinnin ilmaisevuutta vähentävä seikka on se, että etenkin suuryritysten patentointi on suurelta osin aggressiivista. Tarkoitus ei aina olekaan hyödyntää patentoitua ideaa vaan haitata kilpailijoiden toimintaa.

Vaikka liitännäispatentit ja hyökkäävä patentointi jätettäisiin pois laskuista, täysin uusia keksintöjä patentoidaan vuosittain satamäärin. Toisaalta historiasta tiedetään, että sellaisia keksintöjä, jotka luovat merkittäviä, globaalisti uusia teollisuudenaloja, ilmaantuu vain muutamia vuosisadassa. Joten jopa tie ainutlaatuisesta keksinnöstä menestyväksi innovaatioksi nousee useimmiten pystyyn.

Yksityisen keksijän mahdollisuus rikastua keksintönsä patenttioikeuksien avulla on siis verrattavissa lottovoittoon - paitsi että lottovoitto on todennäköisempi. Silti keksijöitä riittää, ja hyvä niin. Ja kyllähän moni keksijä menestyykin. Mutta yleensä tuo menestys on seurausta keksijän toimeliaisuudesta, keksinnöillä on siinä vain osamerkitys.

Minkä neuvon antaisin aloittelevalle tai pidemmälle edistyneelle keksijälle? Kehottaisin ilman muuta jatkamaan harrastusta, ainakin niin kauan kun se tuntuu kiinnostavalta. Ja muistamaan, että patentti ei ole päämäärä, vaan apuväline, ja usein kallis ja hankala sellainen. Kannattaa siis miettiä, onko patentti ylipäätään tarpeellinen. Jos tuntuu siltä, keksijöiden järjestöiltä ja TEKESiltä saa käytännön tason tukea. Tai, jos keksintö liittyy työsuhteeseen, se on ilmoitettava työnantajalle (ja jos työnantaja sattuisi ottamaan sen haltuunsa, keksijää saa edes jonkinlaisen korvauksen).

Olen käsitellyt laajemmin keksintöjen ja innovaatioiden suhdetta kirjassani ”Innovaattorin opas”. Keksijöiden kannattaa myös tutustua siihen.

Tichy ja hullut keksijät

Tichy pitää keksijöistä, ja oleskelee mielellään heidän seurassaan. Keksijässä on jotain erityistä. Keksijä on jotain enemmän kuin vain tyyppi jolla on idea. Peter von Baghia lainaten, keksijä on elämää suurempi ilmiö. Keksijään liitetään usein määre "hullu". Tässä käytän sitä ilman loukkaamisen tarkoitusta, arvonimenä, kuvaamassa keksijän erityisyyttä. Kantakoot keksijät sitä ylpeydellä.

Itse asiassa Tichy on itsekin keksijä. Minulla on useita keksintöjä, jopa patentteja - mutta ne eivät toistaiseksi ole menestyneet. Enkä malta lopettaa tätä puuhaa, parhaillaankin etsin hyödyntäjää kahdelle keksinnölle, joista kumpaakin pidän mainioina. Tichy on joutunut myös ammatikseen seurustelemaan keksijöiden kanssa, neuvomaan ja tukemaan heitä. Tämä ja oma keksijätoiminta antavat perspektiiviä.

Mainitsin, että keksijä on erityinen, ja olen vähitellen ymmärtänyt syyn siihen. Kyse ei ole keksijöistä sinänsä - kuka tahansa voi tehdä keksintöjä, ja joutuu silloin tietyn erityisyyden piiriin. Monet keksijät ovat henkisesti herkkiä, ja silloin tuo erityisyys voi saada heidät käyttäytymään epärationaalisesti - jopa "hullun" arvonimen mukaisesti. Selitän nyt syyn keksimisen ja keksijyyden erityisyyteen.

Ihminen ei nimittäin ajattele rationaalisesti. En perustele tarkemmin, vaan vetoan kuuluisiin epärationaalisuuden tutkijoihin, kuten taloustieteilijä Herbert A. Simon, neurotieteilijä Antonio Damasio ja psykologi ja taloustieteilijä Daniel Kahneman. Keksimisessä nousee pinnalle teknologiaan liittyvä maaginen elementti. Tekniikka ei todellakaan ole laskelmoimisen taitoa, vaan tunteisiimme ja vaistoihimme vetoavaa. Otan esimerkin. Renessanssiajalla koneet alkoivat kiehtoa niin yleisöä kuin oppineita. Ilmestyi teknologisia ensyklopedioita ja kuvakirjoja, "Theatres mechaniques", jotka olivat täynnä fantastisen mutkikkaita ja olennaisesti hyödyttömiä rattaiden ja vipujen mekanismeja. Aivan varmasti nuo teokset antoivat virikkeitä aikansa insinööreille, mutta luultavimmin niiden merkittävin ansio oli - viihdearvon lisäksi - suuren yleisön mielen kääntäminen teknologian ihmeiden suuntaan. Uskon, että teknologia jäsentyy edelleenkin kertomuksina ja metaforina, jotka ovat täynnä lupauksia tulevasta menestyksestä ja pienistä ihmeistä.

Keksiminen on työskentelyä näiden metaforien kimpussa, niitä aukoen, soveltaen ja uusia rakentaen. Se on hyvin vaistomaista ja tunteeseen vetoavaa työtä. Vasta kun alustava keksintö alkaa orastaa, tulee seuraavia vaiheita: matematiikka, laskelmat ja laboratoriotyö. Kun keksiminen liikkuu usein uusilla alueilla, voi olla vaikea hahmottaa todellisuutta metaforien takana. Siksi herkät tai epävakaat luonteet voivat jäädä metaforiensa vangeiksi, hukata maadoitusjohtonsa.

Monet kokemukseni tukevat tätä näkemystä. Selostan nyt muutamia tapauksia, suhteellisen yleisesti, jottei kukaan loukkaannu. Eräs keksijä selosti puhelimessa audiosignaaleihin liittyvää ideansa. Se tuntui oudolta, mutta suostuin tapaamiseen. Kun keksijä esitteli ideoitaan kuviensa avulla, idea osoittautui väärinkäsitykseksi, kuten olin pelännyt. Koetin varovasti selostaa hänelle spektrianalyysin alkeita, mutta insinööriopinnoistaan huolimatta keksijä ei niille lämmennyt. Hän vakuutti, että demonstraatio muuttaisi mieleni. Mutta ei se tietenkään toiminut, koska koko periaate oli väärä. Nyt keksijä mutisi jotain demoefektistä, ja veti esiin viimeisen valttikortin: kyllä se minun laboratoriossani on toiminut.

Tässä vaiheessa keksijä syyttää, verbaalisesti tai eleillään, potentiaalista auttajaansa tahallisesta pahansuopuudesta ja kateudesta. Annoin hänelle muutaman ehdotuksen jatkokehityksestä: silloin keksintö ei tosin enää olisi niin fantastisen tehokas, mutta se olisi ainakin toimiva. Ehdotukseeni suhtauduttiin asiaankuuluvan vihamielisesti.

Oikeastaan lähes kaikki tapaamiset tämän tyyppisten keksijöiden kanssa ovat noudattaneet samaa kaavaa. Fantastinen idea ja lupausten metafora syrjäyttävät analyyttisen ajattelun. Muita tapauksia: idea parantaa signaali-kohina- suhdetta suodattamalla signaalin kaistalla (teoriassa toimii, jos samalla hyväksytään signaalin korruptoituminen); ajatus, että säätöpiirin nopeutta ja tarkkuutta voi parantaa suunnattomasti ajamalla säätöä mikroprosessorilla (mikroprosessori maagisena elementtinä korvaamassa tunnettua ja pätevää stabiliteettikriteeriä); uusi detektorigeometria (esteettinen visio, mutta geometria estää signaalin lukemisen); uusi tapa tuottaa graafisia efektejä (maagisia mekaanis-optisia elementtejä - jotka tulevat turhiksi kehittyvien taulunäyttöjen takia).

Yhteenvetona: maaginen ja tunteeseen nojaava ajattelu on osa keksimistyötä ja osa normaalia insinöörityötä. Luova ihminen osaa heittäytyä sumeiden mielikuvien valtaan. Mutta vastapainoksi tarvitaan myös arkielämän mekanismeja luotaavia tunteisiin vetoavia mielikuvia.

Oikeastaan opin tämän puolen elämästä jo varhain. Ollessani lapsi, ehkä vasta kansakoulussa (joka tapauksessa alle kymmenvuotiaille ei opeteta fysiikkaa) tein mainion keksinnön. Olin havainnut, että kun kytkee kuuden voltin sähkömoottorin kahdentoista voltin paristoon, se alkaa pyöriä vallan hurjasti. Tehdään siis näin: pannaan kuuden voltin moottori pyörittämään kahdentoista voltin generaattoria, ja syötetään syntyneestä jännitteestä hiukan yli kuusi volttia takaisin sähkömoottoriin - ja lopun voisi käyttää vaikka valaistukseen.

Tietoni sähköopista olivat täysin olemattomat, mutta tietyt todellisuutta heijastavat mielikuvat saivat minut aavistamaan, että laitos ei toimi. Mutta tuo ajatus sähköä tuottavasta ikiliikkujasta oli niin voimakas ja lumoava, että kehittelin ideaa mielessäni vuosikausia: ehkäpä sittenkin. Muistan tuon viettelevän tunteen edelleen.