Hur uppstår nya och omvälvande vetenskapliga uppfinningar och tankar? Inte ur tomma intet. Det krävs kreativitet, nyfikenhet och flit samt sysslolöshet som släpper tanken fri. Tvärvetenskapligt samarbete ligger också bakom allt fler vetenskapliga rön.

Vetenskapen är systematisk och följer sin egen logik. Den utförs med de olika vetenskapsgrenarnas metoder och praxisar som vetenskapssamfundet godkänt tillsammans. Det behövs trots allt också kreativitet för att vetenskapen ska gå framåt.

I västländerna har kreativitet undersökts systematiskt sedan 1950-talet, när nordamerikanska psykologer började intressera sig för området. Samhällets intresse för sådan forskning väcktes i och med kalla kriget, eftersom man ansåg att det förutsattes förståelse för och främjande av kreativt tänkande för att klara sig genom den tiden.

Då tänkte man sig att kreativitet var en i högsta grad individuell egenskap som inte kunde mätas eller utvecklas. I dag ser vi snarare kreativitet som en psykisk och social process.

Professorn och filosofen Juha T. Hakala som forskar i kreativitet och innovativitet beskriver kreativitet som modet och förmågan att tänka på ett annat sätt. Han konstaterar att grunden för kreativiteten är genetisk, men att rätt sociala atmosfär krävs för att den ska komma till sin rätt.

– Precis som i fallet med talang måste man kunna identifiera kreativitet. Till exempel Mozart föddes i en musikerfamilj i Wien, vilket styrde in honom på en musikalisk bana sedan barnsben, exemplifierar Hakala.

Också professorn och hjärnforskaren Minna Huotilainen vid Helsingfors universitet anser att kreativitet utgår från förmågan att uppfatta nya perspektiv på fenomenet som granskas. Hon konstaterar att kreativitet oftast framkommer i vetenskapligt tänkande som en förmåga att kombinera saker som ser ut att sakna samband.

Det finns likheter och skillnader mellan konstnärlig och vetenskaplig kreativitet. Juha T. Hakala konstaterar att den grundläggande skillnaden mellan konstnärlig och vetenskaplig kreativitet är att resultatet för konstnärligt skapande alltid är unikt. I vetenskapen kan däremot flera forskare eller forskningsgrupper komma fram till samma uppfinningar och rön.

– Albert Einstein identifierade den allmänna relativitetsteorin i början av 1900-talet tack vare sina kreativa insikter, men också på det rent matematiska området var man på väg i samma riktning. Inom vetenskapen är utgångspunkterna för forskare inom samma vetenskapsgren rätt likadana, beskriver Hakala.

Minna Huotilainen ser flera likheter mellan konstnärlig och vetenskaplig kreativitet: bägge är sätt att hitta lösningar på stora och svåra frågor, men metoderna skiljer sig åt. Vetenskapliga metoder är noggrant definierade och strama, medan konsten kan florera fritt.

– I det vetenskapliga protokollet finns inget svårt eller revolutionerande: man måste rapportera alla forskningsskeden oerhört omsorgsfullt. Det kreativa ögonblicket infaller när man ska formulera sin forskningsfråga, säger Huotilainen.

Professorerna betonar att forskning i hög grad handlar om samarbete. Det här märks redan i finansieringsskedet, eftersom man vanligtvis ansöker om finansiering för forskningsprojekt som sysselsätter flera forskare. Fantasibilden av forskaren som ett ensamt geni i sin kammare är alltså hopplöst föråldrad.

– De stora tänkarna driver vetenskapen framåt, men också de jobbar i forskningsgrupper. Man behöver kreativitet men också flit och vetenskaplig nyfinkenhet är viktiga egenskaper, anmärker Minna Huotilainen.

Juha T. Hakala konstaterar att också en exceptionell samhällssituation ofta skapar gynnsamma förutsättningar för nya fynd och uppfinningar, eller åtminstone för att de vinner terräng. Till exempel första världskriget 1914–18 satte fart på användningen av armbandsur och tillverkningsmetoderna för rostfritt stål utvecklades snabbt för krigföringens behov.

Minna Huotilainen ger också ett aktuellt exempel från vår egen tid och pandemin som orsakades av SARS-CoV-2-viruset.

– När man måste hitta en lösning på ett nytt problem sekvenserades viruset otroligt snabbt som ett samarbete mellan flera forskningsgrupper, påminner hon.

När Juha T. Hakala undersökte den vetenskapliga kreativa processen under 1990-talet brevväxlade han med flera forskare som fått Nobelpriset. Han säger att han överraskades av hur mycket också Nobelpristagarna inom exakta naturvetenskaper såsom fysik och kemi pratade om intuition och insikter, när de berättade om sitt eget vetenskapliga sätt att tänka.

Nobelpristagarna lyfte också fram avkoppling från hjärnarbete som ett viktigt element för kreativiteten. Till exempel den tyska Nobelpristagaren Manfred Eigen (1927–2019) skickade en cd-skiva med två av Mozarts pianokonserter till Hakala. Eigen var själv solist i inspelningarna och han berättade att han som motvikt till det vetenskapliga arbetet behövde sysselsätta sig med något helt annat.

– Det kan handla om motion, att spela eller lyssna på musik, bergsklättring eller handarbete. En professor jag känner hade svarvning som hobby. Han åkte på svarvningskryssningar till Norge, berättar Hakala.

Vila och att pausa hjärnarbetet främjar vetenskapligt arbete. Vi hittar också exempel på detta i historien. Den franska matematikern Henri Poincaré (1854–1912) höll medvetna vilodagar från sina matematiska analyser när han kände att han kört fast med något problem – och ofta hittade han lösningen när han inte aktivt hade arbetat på problemet.

Också sömn, eller gränslandet mellan sömn och vaket tillstånd, kan bidra till att man hittar svaret på ett problem som man funderat på länge. Till exempel den tyska kemisten August Kekulé (1829–1896) sägs ha upptäckt att bensenföreningen har en ringformad struktur när han drömde om en orm som bet sig själv i svansen.

– Nya tankar och uppfinningar uppstår inte i ett hektiskt tempo, utan kreativiteten behöver avslappnade stunder. Man måste kunna avstå från alla krav på effektivitet om man vill få in kreativitet i vetenskapen, summerar Hakala.

Nuförtiden genomförs väldigt många forskningsprojekt genom tvärvetenskapligt samarbete. Det innebär att det ingår forskare från flera olika vetenskapsgrenar i forskningsgruppen. Tack vare det tvärvetenskapliga greppet kan man granska forskningsproblemet ur flera olika synvinklar

Att överskrida invanda gränser stärker den vetenskapliga kreativiteten också på individnivå. Juha T. Hakala påminner att flera Nobelpristagare inom ekonomi är psykologer till utbildningen och många av medicinpristagarna är utbildade kemister.

– De har lyckats kasta sig in i något nytt och sett nya möjligheter, som man inte tidigare upptäckt inom vetenskapsgrenen, säger han.

Tvärvetenskaplighet är också bra för forskningen när en metod från en vetenskapsgren kan tillämpas på ett problem i någon annan vetenskapsgren.

– När man utredde DNA-molekylens struktur på 1950-talet behövde man både röntgenfysik och kemi, exemplifierar Minna Huotilainen.

Hon konstaterar att användningen av öppna data uppmuntrar forskarna till tvärvetenskapligt samarbete och kreativitet. Öppna data är stora datasamlingar som samlats in för en viss undersökning och som alla forskare kan använda fritt. Exempelvis PISA-undersökningens resultat är ett material som är öppet för alla.

– Tanken med öppna data är att en forskare kan ha en fräsch infallsvinkel på material som någon annan forskare samlat in så hen kan hitta något nytt och viktigt i materialet. Vetenskap är inte som en skidtävling mellan länderna utan målet är att öka allas förståelse, säger Huotilainen som jämförelse.

Ibland tar vetenskapen ett steg framåt som genom en slump, till exempel om man i undersökningen hittar ett nytt fenomen eller gör en ny observation som man ursprungligen inte alls letade efter. Minna Huotilainen berättar att det gick till så när man hittade hjärnans spegelceller som reagerar på artfränders rörelser och minspel.

– Man undersökte makakiapor med elektroder för att se hur hjärnbarkens celler reagerade på rörelse. Forskarna upptäckte att motsvarande hjärnceller hos den ena apan aktiverades när den andra apan utförde uppgiften. Det visade sig att spegelcellerna har att göra med avbildning av rörelse, empati och förutseende beteende, specificerar hon.

Endast slumpen räcker dock inte till. Slumpen kan ge oss en möjlighet att upptäcka något oväntat, men också i en sådan situation måste forskarna vara observanta och intresserade för att kunna uppmärksamma något annat än vad de undersöker för stunden.