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Innovation : Fardeau de la connaissance et travail en équipe

Evariste Lefeuvre By Evariste Lefeuvre Published on November 5, 2015

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2015 a marqué le centenaire de la découverte, par Albert Einstein, des fondements de la théorie générale de la relativité. Alors âgé de 26 ans, il s’inscrit dans la longue lignée des inventeurs et chercheurs précoces : Evariste Gallois a changé l’histoire des mathématiques avant de mourir en duel à l’orée de ses vingt ans. C’est l’âge qu’avait Bill Gates en 1975 lorsqu’il a fondé Microsoft avec Paul Allen. Bien avant eux, Newtown s’est distingué dès 23 ans avec ses travaux sur la gravité. La liste est longue de ces jeunes prodiges qui ont marqué l’histoire scientifique et entrainé de véritables ruptures dans notre manière de voir, penser et maitriser le monde.


Annus Mirabilis

La question du lien entre l’âge et le génie scientifique est très ancienne. Nombreuses sont les études qui fixent l’âge des découvertes majeures entre 30 et 40 ans. Toutes suggèrent également que la productivité tend à fortement chuter une fois atteint l’âge canonique. C’est ce qui amène beaucoup d’économistes à craindre que le vieillissement de la population finisse par peser sur le progrès technique, et donc la croissance de moyen terme.

Les raisons de ce déclin ne sont pas très claires. Rien n’indique que les scientifiques dans la force de l’âge renoncent à adopter ou s’intéresser aux avancées scientifiques. Il est en revanche possible qu’enfermés depuis trop longtemps dans un paradigme scientifique donné, ils soient bien moins enclins à le remettre en cause. Einstein et Schrödinger ont consacré plus de trente ans de leur vie à tenter de réconcilier la relativité générale et la mécanique quantique sous une seule théorie. Au-delà des fâcheries que cela a pu susciter entre les deux hommes, cela illustre les difficultés, pour tout scientifique, à sortir de son propre cadre d’analyse (théorique, philosophique…). C’est dans ce contexte qu’Einstein s’est obstiné à dénigrer les nombreux succès empiriques de l’approche probabiliste de la mécanique quantique et à prononcer cette phrase célèbre « Dieu ne joue pas aux dés avec l’Univers » ! (1)

Il semble plus facile de réfuter une théorie scientifique quand on y a été exposé intensément mais pas trop longtemps, c’est-à-dire au sortir des études, que lorsqu’on y a consacré la moitié de sa vie. C’est le moment idéal pour les ruptures, les remises en cause et les propositions alternatives.

D’autres explications de la baisse de la productivité des chercheurs avec l’âge ont une origine sociologique ou institutionnelle. Elles explorent notamment les différents motifs de distraction qui augmentent en vieillissant: sollicitations nombreuses à des colloques, fardeau administratif, vie de famille. A contrario, il existe aussi des barrières à l’entrée, implicites ou non, appliquées par les sommités et professeurs installés qui peuvent différer l’âge des premières découvertes (Albert Einstein travaillait dans un bureau de certification des brevets, bien loin du monde académique, lorsqu’il a publié ses premiers travaux). Enfin, la courbe âge/découvertes n’est pas la même selon les sciences. La maturité, le pic d’âge des découvertes, varie en fonction des disciplines. Les jeunes pousses se manifestent plus fréquemment dans les matières à forte dominance conceptuelle (mathématiques, physiques). Il n’est en revanche pas rare, dans les sciences expérimentales comme la médecine, que les nouveautés soient portées par des individus plus âgés.


Fardeau de la connaissance

La nature des découvertes scientifiques, le processus d’innovation, reposent très souvent sur la (re)combinaison de recherches existantes. Plus l’humanité vieillit, plus l’accumulation de connaissances exige une extension du nombre d’années consacrées à leur apprentissage. C’est ce que l’économiste Benjamin Jones appelle le « fardeau de la connaissance » . Contrairement au capital physique, la transmission du capital humain passe par l’éducation. Le temps qui doit lui être consacré augmente d’autant plus que l’humanité accroit son expertise. Le savoir entraine le savoir, mais l’accumulation de ce même savoir requiert un temps de plus en plus long qui, surtout lorsque l’innovation est fondée sur l’enchevêtrement de plusieurs disciplines, peut avoir des conséquences sur le progrès technique, la « productivité » de la recherche. Il faudrait, selon l’auteur, choisir entre une extension perpétuelle du temps d’apprentissage ou une plus grande spécialisation qui impliquerait, selon lui, « la mort de l’homme de la Renaissance » au profit d’un monde de spécialistes et du travail d’équipe.

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Pour étayer sa thèse, Jones rappelle qu’au cours du vingtième siècle, l’âge auquel les « grands esprits » font leurs premières découvertes a augmenté de six ans (+ 0,6 an par décennie). Pour autant, cela n’a pas été compensé par un report de la date butoir, de l’âge limite, à partir duquel le nombre de brevets déposés est en fort repli. Cela veut dire que la plage de temps susceptible de voir éclore des innovations majeures a baissé. Une telle évolution peut s’expliquer par l’extension du domaine de connaissance dans lequel chacun doit puiser pour faire des associations et innover. L’élargissement du stock de connaissance va de pair avec un allongement du nombre d’années consacrées à leur étude. Cet effort d’accumulation de capital humain se traduit par une baisse de découvertes réalisées par des jeunes gens de moins de trente ans. Malheureusement, une fois la quarantaine entamée, la performance des chercheur baisse toujours au même rythme que par le passé et ce, quelles que soient les disciplines.

Est-ce un risque pour le progrès technique ? Ou au contraire, la mort de l’homme de la Renaissance ne consacre-t-elle pas un autre mode de conduite de la recherche ?

L’homme de la renaissance était souvent seul mais il serait naïf de croire que le travail d’équipe n’est pas, depuis longtemps, au cœur du processus d’innovation. Même si un (ou plusieurs) individu joue souvent un rôle clef, nombreux sont les exemples de bureaux de recherche à l’origine de grandes avancées technologiques. On pense naturellement au Volta Bureau and Laboratory fondé en 1880 par Bell et initialement dédié à la recherche sur la surdité. Le Xerox Parc ou le Manhattan Project dirigé par Robert Oppenheimer ou encore le Argonne National Laboratoy sont d’autres bons exemples. La taille des équipes de recherche a progressé de 15% par décennie au vingtième siècle. Le fardeau de la recherche a souvent été accompagné d’une plus grande spécialisation des individus.

L’histoire de la pile électrique est un très bon exemple de travail d’équipe, de pluridisciplinarité et du potentiel de rupture créative des jeunes chercheurs. Dans son livre The Powerhouse , Steve Levine raconte la percée spectaculaire du bien nommé John Goodenough. Mathématicien de formation il fut invité après la seconde guerre mondiale à suivre des cours de physique à l’université de Chicago où il commença par se faire entendre dire « Je ne vous comprends pas vous les vétérans. Ne savez-vous pas que quiconque a déjà découvert quelque chose de significatif en physique l'a déjà fait à votre âge? ». Passé ensuite à Oxford pour enseigner et diriger le laboratoire de chimie inorganique, il fut à l’origine, quatre ans plus tard, de la plus grande avancée sur les batteries en soixante ans. Avec deux doctorants, il venait d’inventer la batterie lithium-ion qui allait ouvrir « le chemin de la résurrection des véhicules électriques ». Même s’il est crédité pour la percée spectaculaire qu’est la technologie NMC (Nickel, Manganèse, Cobalt), Goodenough n’aurait probablement pas dépassé l’horizon de la pile lithium-ion sans l’intuition d’un jeune chercheur Sud-Africain spécialiste des cristaux: Mike Thackeray. L’approche du jeune chercheur, contrintuitive, a d’abord été récusée par son ainé : cela violait la physique. Les expérimentations de Thackeray on finit par prouver que son idée était la bonne. Il y eu plus tard débat entre les hommes sur la paternité de l’invention mais Goddenough finit par bien résumer le processus de recherche: « Personne ne reste plante là à cracher ses résultats. C’est par l’interaction, l’ouverture aux autres qu’on a des idées ». Sans les technologies NMC, plus sûres et à meilleure longévité, il n’y aurait pas de voitures hybrides. 


(1) Ce à quoi Niels Bohr a rétorqué: “arrêtez de dire à Dieu ce qu’il doit faire ».

Evariste Lefeuvre began his career at Caisse des Depots et Consignation in 1999 as the U.S. economist before being appointed Deputy Head of Research in 2003. In 2006 he created the Multi Asset ... Show More

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