W metodzie STEAM bardzo ważnym aspektem jest akceptowanie porażek jako nieodzownego etapu procesu uczenia się. Historia innowacji pokazuje, że nierzadko właśnie porażka okazała się kluczowym czynnikiem do osiągnięcia wiekopomnego sukcesu.
Miesiąc temu SpaceX powtórzył próbę wystrzelenia w kosmos swojej flagowej rakiety – Starship. Jednak znów, delikatnie mówiąc, nie wszystko się udało. W czasie dziewiczego lotu, który odbył się 30 kwietnia 2023 roku właściwemu statkowi kosmicznemu nie udało odłączyć się od członu Super Heavy zawierającego napęd (lot miał trwać ponad 90 minut został zakończony po niespełna 4 minutach). Inżynierowie SpaceX odtrąbili jednak sukces, bo wszystko poszło zgodnie z planem – przynajmniej do tej czwartej minuty.
Wiedzieli już, co należy ulepszyć, by kolejny lot, 18 listopada 2023 roku przebiegał jak należy. Rakieta odłączyła się od napędu, tyle że Super Heavy nie wylądował z powrotem na ziemi lecz… eksplodował. Sam Starship leciał jeszcze 8 minut – wtedy centrum kontroli lotu straciło z nim kontakt i rakieta włączyła tryb autodestrukcji. Co ciekawe, SpaceX znów ogłosiło sukces. Jak to możliwe? Według inżynierów ze SpaceX każda porażka to część procesu konstrukcyjnego, bo pozwala ulepszać stosowane rozwiązania. Oczywiście w przypadku tak kosztownych przedsięwzięć, jak budowa rakiety mającej zawieźć ludzi na Marsa, każda porażka to też ogromne koszty, jednak właściciel SpaceX Elon Musk jest tak zafiksowany na wizji podboju Kosmosu, że niespecjalnie się tym przejmuje.
Powyższy przykład pokazuje, jak porażka pozwala na ulepszanie wynalazku. Podobną drogę przeszedł Sir James Dyson, wynalazca bezworkowego odkurzacza. Wykonał 5127 prototypów, nim stworzył model spełniający oczekiwania. Jak mówi: – Zaliczyłem 5126 porażek, ale każda z nich mnie czegoś nauczyła. Dlatego nie przejmuję się porażkami. Zawsze uważałem, że dzieci w szkole powinny być oceniane przez pryzmat liczby niepowodzeń, jakie były ich udziałem. Dziecko, które próbuje dziwnych rzeczy i doświadcza wielu porażek, jest prawdopodobnie bardziej kreatywne niż jego rówieśnicy.
Ale czasami dzieje się coś zupełnie innego – niepowodzenie może naprowadzić nas na zupełnie inny tor myślenia. Bywa, że genialny.
Wakacje brzemienne w skutkach
Tak było w przypadku wynalazku, który można uznać za jeden z najważniejszych w historii świata – odkrycia penicyliny.
Sir Alexander Fleming badał szczep bakterii Staphylococcus. Zostawił próbki w swoim laboratorium, po czym udał się na wakacje. Po powrocie zauważył, że jedna z próbek została zaatakowana przez grzyby. Tam, gdzie się pojawiły, kolonie bakterii uległy zniszczeniu. Bakteriobójcze grzyby okazały się należeć do rodzaju Penicillium. Fleming zaczął badać antybakteryjne właściwości tych grzybów i odkrył, że zabijały bakterie odpowiadające za m.in. szkarlatynę, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, błonicę i rzeżączkę. Za swoje odkrycie otrzymał wraz z Howardem Floreyem i Ernstem Chainem w 1945 roku Nagrodę Nobla. – Czasami znajdujesz coś, czego wcale nie poszukiwałeś. Kiedy obudziłem się o świcie 28 września 1928 roku, bynajmniej nie planowałem zrewolucjonizować medycyny, odkrywając pierwszy w historii antybiotyk lub zabójcę bakterii. Tymczasem dokładnie to zrobiłem – wspominał Alexander Fleming.
Kolorowa rewolucja
Kolejny przypadkowy wynalazek sprawił, że ubrania w kolorze purpury (fioletu) przestały być wyznacznikiem statusu społecznego i zrewolucjonizował przemysł odzieżowy.
W dawnych czasach barwniki pozyskiwano ze źródeł naturalnych. Stosowano substancje roślinne oraz odzwierzęce, i to te drugie były szczególnie drogie. Z pewnych gatunków wysuszonych pluskwiaków wytwarzano proszek (koszenila i kermes), który pozwalał uzyskać odcienie czerwieni. Z kolei barwnik purpurowy (purpura tyryjska) był pozyskiwany z wydzieliny ślimaków morskich (rozkolców, np. Haustellum brandaris). Przygotowanie tkaniny o odpowiedniej powierzchni, by móc z niej uszyć odzież, wymagało ogromnych ilości surowca i to determinowało cenę finalnego ubrania. W 1856 r. zaledwie 18-letni brytyjski chemik William Perkin przypadkowo odkrył syntetyczny barwnik moweinę (zwany też purpurą anilinową). Jego wykładowca August Wilhelm von Hofmann postawił hipotezę, że możliwe jest syntetyczne pozyskanie chininy – do lat 20. XX w. praktycznie jedynego skutecznego leku na malarię. Perkin postanowił zbadać ten temat. W czasie eksperymentów przypadkowo stworzył silnie barwiącą substancję, odporną na zmywanie, czy w przypadku zabarwienie tkaniny – na pranie. Była to pochodna aniliny, stąd nazwa purpura anilinowa. Perkin niezwłocznie opatentował swój wynalazek. Próba wynalezienia syntetycznej chininy wyparowała mu z głowy i poświęcił się działalności przemysłowej. Wkrótce w Wielkiej Brytanii zapanowała istna „purpurowa gorączka”.
Co ciekawe, przemysł barwników syntetycznych pomógł przeobrazić medycynę, w tym leczenie nowotworów. W 1870 roku Karl Weigert zaczął wykorzystywać syntetyczne barwniki do oznaczania bakterii w próbkach histopatologicznych. Te badania nad barwieniem preparatów biologicznych (m.in. krwi) kontynuował jego kuzyn Paul Ehrlich (laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 1908). I to on odkrył m.in. terapeutyczne właściwości błękitu metylenowego oraz wymyślił koncepcję chemioterapii. Jednak jego przypadkowy wynalazek – lekarstwo na kiłę o nazwie Salwarsan, pierwszy syntetyczny środek bakteriobójczy oparty o pochodne arsenu, powstało tylko dlatego, że w 1859 roku Antoine Béchamp w trakcie prac nad barwnikami anilinowymi zsyntetyzował związek chemiczny, który błędnie określił jako anilid kwasu arsenowego. Nazwał go Atoxyl. Okazało się, że jest to mało toksyczne lekarstwo, świetnie sprawdzające się w leczeniu u zwierząt trypanosomoz – chorób pasożytniczych, które u ludzi wywołują śpiączkę afrykańską. Jednak w czasie badań klinicznych w Niemieckiej Afryce Wschodniej, słynny lekarz i mikrobiolog Robert Koch (który odkrył bakterie wywołujące gruźlicę, za co otrzymał Nagrodę Nobla), zauważył, że u 2 proc. pacjentów stosowanie Atoxylu skutkuje atrofią nerwu wzrokowego i ślepotą. Ehrlich wywnioskował, że Béchamp błędnie zdefiniował zsyntetyzowany przez siebie związek. Wraz z chemikiem Alfredem Bertheimem określili jego właściwą strukturę jako kwas aminofenyloarsenowy. Dalsze eksperymenty na pochodnych arsenu doprowadziły Ehrlicha do odkrycia leku na kiłę – Salwarsanu właśnie.
Potęga przypadku
Medycyna i chemia pełne są przypadkowych wynalazków. Wystarczy wspomnieć, że Viagra zanim stała się lekiem na potencję była wymyślona jako preparat na nadciśnienie i dławicę piersiową, ale okazało się, że leczeni nią pacjenci doświadczają nagłej erekcji. Podobnie rzecz ma się z masowo zażywanym przez celebrytów lekiem Wegovy (semaglutyd) – duńska firma farmaceutyczna Novo Nordisk szukała skutecznego leku na cukrzycę.
Wśród przypadkowych wynalazków chemicznych warto wspomnieć o zapałkach – w 1826 roku, w czasie prac nad łatwopalnymi materiałami, angielski aptekarz John Walker stworzył substancję, która zapalała się po potarciu o szorstką powierzchnię. Interesujące jest też wynalezienie karteczek samoprzylepnych, a dokładniej tej lepkiej substancji, która pozwala wielokrotnie je przyklejać i odklejać. W 1968 roku Specer Silver, chemik pracujący w firmie 3M, otrzymał zadanie stworzenia supermocnego i trwałego kleju. Tymczasem uzyskał substancję, która kompletnie nie spełniała tych założeń. Silver był zmartwiony porażką, ale jego starszy kolega z pracy Arthur Fry szybko wpadł na pomysł, jak wykorzystać ten niby-klej. W ten sposób powstały samoprzylepne karteczki, bez których wielu z nas nie wyobraża sobie pracy – 3M co roku sprzedaj 50 miliardów karteczek Post-it.
Wynalazków, które powstały przez przypadek, a początkowo wydawały się porażką, jest dużo więcej. Jeśli interesuje Was ten temat, poszukajcie informacji na temat odkryć takich jak mikrofalówka, teflon, herbata w torebkach, ciastolina Play-Doh, sacharyna, rozrusznik serca czy rentgen. A swoim uczniom mówcie, że tylko ten nie ponosi porażki, kto nie próbował, a próbować zawsze warto.
Autorka: Katarzyna Dzik
Więcej na temat lotu próbnego rakiety Starship znajdziecie tutaj: https://www.projektpulsar.pl/kosmos/2210024,1,starship-danse-macabre-czyli-kosmiczny-sukces-spacex.read
