De theorie van de grote man is de afgelopen jaren weer in de populaire cultuur teruggekeerd, maar nu toegespitst op de wereld van ondernemers, tech-startups en digitale conglomeraten. Elon Musk revolutioneerde de elektrische auto. Mark Zuckerberg was de pionier van het sociale netwerk. Steve Jobs en zijn team bij Apple vonden de iPhone uit.
Deze heroïsche verhalen zijn zowel feitelijk onjuist als niet behulpzaam. In educatieve termen groeit een hele generatie op met inspirerende YouTube-video’s die individualisme en een aantal verontrustende leiderschapskaraktertrekken vereren (zie hier voor de donkere kant van Jobs en Apple). Maar de uitdagingen waar de wereld voor staat – energiecrises, voedseltekorten, klimaatverandering, overbevolking – vereisen samenwerking en medewerking van ons allemaal, zowel als wereldburgers als naties. Deze uitdagingen zijn te complex, onderling verbonden en snel veranderend om te worden opgelost door één persoon, idee, organisatie of natie. We zullen gebruik moeten maken van het basisprincipe dat aan alle onderzoek ten grondslag ligt – op de schouders van reuzen staan, waarbij elke nieuwe doorbraak voortbouwt op het werk van anderen daarvoor. Het verborgen verhaal van de iPhone is hiervan een bewijs.
De niet aflatende gedrevenheid en vindingrijkheid van de vele teams bij Apple kan niet worden betwijfeld. Maar er waren honderden onderzoeksdoorbraken en innovaties zonder welke de iPhone niet eens mogelijk zou zijn geweest. Elke innovatie was het resultaat van talloze onderzoekers, universiteiten, financiers, overheden en particuliere bedrijven die de ene innovatie op de andere stapelden.
Om dit aan te tonen, bekijken we hier slechts drie van de onderzoeksdoorbraken die aan de iPhone ten grondslag liggen.
Het aanraakscherm
De iPhone zou de iPhone niet zijn zonder de iconische aanraakschermtechnologie.
Het eerste aanraakscherm werd in feite al in de jaren zestig uitgevonden door Eric Arthur Johnson, een radaringenieur die werkzaam was bij een onderzoekscentrum van de Britse overheid. Terwijl de Righteous Brothers dat liefdevolle gevoel aan het verliezen waren, publiceerde Johnson zijn bevindingen in een artikel in Electronics Letters, gepubliceerd door het Institution of Engineering and Technology. Zijn artikel uit 1965, “Touch display-a novel input/output device for computers” wordt tot op de dag van vandaag door onderzoekers geciteerd. Het octrooi uit 1969 dat volgde, wordt nu geciteerd in een hele reeks beroemde uitvindingen, waaronder het octrooi van Apple uit 1997 voor “een draagbare mobiele telefoon met computer.”
Sinds Johnsons eerste sprong voorwaarts zijn miljarden dollars toegekend aan onderzoek naar aanraakschermtechnologie, zowel door overheidsinstanties als particuliere investeerders, waarbij het een vaak tot het ander heeft geleid. De universiteit van Cambridge, bijvoorbeeld, heeft onlangs een besloten vennootschap opgericht om verdere investeringen in haar eigen onderzoek naar aanraakschermtechnologie veilig te stellen, en heeft met succes een investeringsronde van 5,5 miljoen dollar afgerond, gesteund door durfkapitalisten uit het Verenigd Koninkrijk en China.
Een Apple-patent op aanraakschermtechnologie citeert meer dan 200 wetenschappelijke, door vakgenoten getoetste artikelen, gepubliceerd door een reeks academische genootschappen, commerciële uitgevers en universitaire persen. Deze auteurs werkten niet alleen. De meesten maakten deel uit van een onderzoeksgroep. Velen ontvingen een beurs voor hun onderzoek. Elk artikel werd onafhankelijk geëvalueerd door ten minste één externe academicus in het kader van het peer-reviewproces dat de kern vormt van academisch onderzoek. Neem nu een artikel over aanraakschermtechnologie dat onlangs door het tijdschrift Information Sciences van Elsevier is gepubliceerd. Er wordt melding gemaakt van zes auteurs en twee blinde peer reviewers. Een voorzichtige extrapolatie van dergelijke cijfers over de tweehonderd artikelen die door Apple worden geciteerd, komt uit op meer dan duizend onderzoekers, die elk hun belangrijke bijdrage leveren aan dit gebied van aanraakschermtechnologie.
Johnson mag dan de eerste stap hebben gezet, en Apple het potentieel hebben benut, maar we danken de aanraakschermtechnologie aan de collectieve inspanningen van talloze onderzoekers over de hele wereld.
DE LITHIUM BATTERIJ
Batterij bijna leeg. Knipper, knipper. We weten allemaal dat iPhones veel stroom verbruiken, maar ze zouden nergens zijn zonder de oplaadbare lithiumbatterij.
De Britse wetenschapper Stanley Whittingham creëerde het allereerste exemplaar van de lithiumbatterij toen hij in de jaren ’70 in een laboratorium voor ExxonMobil werkte en onderzoek voortzette dat hij aanvankelijk had uitgevoerd met collega’s aan de Stanford University. Eerder onderzoek had al aangetoond dat lithium kon worden gebruikt om energie op te slaan, maar het was Whittingham en zijn team die uitvogelden hoe dit bij kamertemperatuur kon gebeuren, zonder explosiegevaar (Samsung opgelet).
Een professor aan de Universiteit van Oxford, John Goodenough, verbeterde vervolgens Whittingham’s oorspronkelijke werk door metaaloxiden te gebruiken om de prestaties te verbeteren. Dit wekte weer de belangstelling van Sony, dat in de jaren negentig als eerste lithiumbatterijen op de markt bracht en in 1991 in Japan een mobiele telefoon met lithiumbatterijen lanceerde. Dit alles vormde de basis voor massaal gebruik, wat Apple opleverde met de lancering van de iPhone, die in 2007 meer dan een miljoen gebruikers telde.
Het verhaal van lithium houdt hier niet op. Als een van de bouwstenen van een wereld zonder fossiele brandstoffen, wordt de productie ervan angstvallig bewaakt. Dus wie denk je dat Sony’s batterijbedrijf in 2016 heeft gekocht? Een van de belangrijkste leveranciers van Apple, Murata Manufacturing. Ondertussen gaat John Goodenough, nu 95, door met zijn baanbrekende onderzoek. Nog maar een paar maanden geleden publiceerde hij een baanbrekende studie in het Journal of the American Chemical Society. Een van de beweringen? Dat Goodenough een lithiumbatterij voor elektrische auto’s had gemaakt die 23 keer meer kan worden gebruikt dan het huidige gemiddelde.
HET INTERNET EN HET WERELDWIJDE WEB
Toen Apple-ingenieur Andy Grignon in 2004 voor het eerst internetfunctionaliteit aan een iPod toevoegde, was Steve Jobs allesbehalve enthousiast: “Dit is onzin. Ik wil dit niet. Ik weet dat het werkt, ik heb het, geweldig, bedankt, maar dit is een klote-ervaring.”
Het nauwgezette werk van meerdere Apple teams heeft van een “klote-ervaring” iets revolutionairs gemaakt – alle collectieve menselijke ervaring en kennis daar, in je achterzak, met een druk op je vingertoppen. Maar wie hebben we hiervoor te danken?
Sir Tim Berners-Lee wordt algemeen gecrediteerd voor de uitvinding van het World Wide Web. Zijn werk begon in de jaren 80 bij de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek. CERN, beter bekend onder het Franse acroniem, werd in 1952 opgericht door 12 Europese regeringen en wordt nog steeds gefinancierd door de lidstaten. Berners-Lee’s ideeën begonnen als een voorstel voor een oplossing voor een zeer specifiek probleem bij CERN: hoe kon het delen en bijwerken van de enorme hoeveelheden informatie en gegevens die door CERN-onderzoekers werden gebruikt, het best worden vergemakkelijkt. Zijn voorstel was gebaseerd op het concept hypertext, een term die voor het eerst werd bedacht door de theoretische pionier Ted Nelson in een paper uit 1965, gepubliceerd door de Association for Computing Machinery. Hypertext, vaak vergeleken met een elektronische versie van het voetnotensysteem dat door onderzoekers over de hele wereld wordt gebruikt, ligt aan de basis van het web en maakt het mogelijk om van de ene informatiebron naar de andere te springen. Overal op het internet. In welke vorm dan ook.
Maar zelfs Berners-Lee kan niet alleen met de eer gaan strijken. Als het World Wide Web de kaart is, is het internet het landschap waarop we navigeren: een netwerkinfrastructuur die miljoenen computers over de hele wereld met elkaar verbindt, zodat ze met elkaar kunnen communiceren en enorme hoeveelheden informatie kunnen overdragen.
Om de oorsprong van het internet te achterhalen, moeten we terug naar 1965. Terwijl Nelson hypertext bedacht en Eric het aanraakscherm uitvond, verbonden twee onderzoekers van het MIT, Thomas Merrill en Lawrence Roberts, hun computer met een andere, 3000 mijl verderop in Californië, met behulp van een eenvoudige inbeltelefoonlijn met lage snelheid. Kort daarna kwam Arpanet, geen dystopisch AI-systeem, maar het Advanced Research Projects Agency Network. Arpanet werd opgericht en gefinancierd door DARPA, de U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, en was in eerste instantie bedoeld om de computers van het Amerikaanse leger met elkaar te verbinden via hun verschillende regionale hubs.
Het was Arpanet dat echt geboorte gaf aan het internet, in een moment dat hieronder wordt beschreven door Leonard Kleinrock. Het is oktober 1969, drie maanden nadat de mens op de maan heeft gelopen, en Kleinrock en zijn collega’s hebben zojuist meerdere computers in de VS met elkaar verbonden:
We typten de L en we vroegen over de telefoon,
Zien jullie de L?
Ja, we zien de L
We typten de O, en we vroegen, Ziet u de O?
Ja, we zien de O.
Toen typten we de G, en het systeem crashte…
Het verloop van echte innovatie verliep nooit soepel. Maar deze vroege doorbraken van het ruimtetijdperk vormden de basis voor alles wat zou volgen. Hoewel de moderne iPhone nu 120 miljoen keer krachtiger is dan de computers die de Apollo 11 naar de maan brachten, ligt zijn echte kracht in zijn vermogen om gebruik te maken van de miljarden websites en terabytes die samen het internet vormen.
Een korte analyse van deze drie onderzoeksdoorbraken onthult een onderzoeksweb van meer dan 400.000 publicaties sinds Apple in 1997 voor het eerst hun telefoonoctrooi publiceerde. Voeg daarbij de factor van ondersteunende onderzoekers, financiers, universiteiten en bedrijven achter hen, en het bijdragende netwerk is gewoon ontzagwekkend. En we zijn nog maar aan de oppervlakte. Er zijn talloze andere onderzoeksdoorbraken zonder welke de iPhone niet mogelijk zou zijn geweest. Sommige bekend, andere minder. Zowel GPS als Siri vonden hun oorsprong in het Amerikaanse leger, terwijl de complexe algoritmen die digitalisering mogelijk maken oorspronkelijk werden bedacht om kernproeven op te sporen. Alle hadden onderzoek als kern.
De iPhone is een tijdperk bepalende technologie. Tijdperkbepalende technologieën komen niet voort uit de zeldzame genialiteit van één persoon of organisatie, maar laag na laag van innovatie en decennium na decennium van onderzoek, waarbij duizenden individuen en organisaties op elkaars schouders staan en net dat beetje verder in de toekomst turen. In onze tijd van schijnbaar onoverkomelijke mondiale uitdagingen, moeten we dit niet alleen onthouden, maar er ook door worden geïnspireerd.
We moeten openheid en transparantie in de kern van het onderzoek aanmoedigen, door ervoor te zorgen dat het zo breed, snel en duidelijk mogelijk wordt verspreid. Wij mogen niet vergeten dat elke vertraging en vertekening van belang is. Onderzoeksintegriteit en reproduceerbaarheid, transparante peer review, open toegang, diversiteit – dit zijn meer dan alleen maar modewoorden. Het zijn opwindende stappen in de richting van hervorming van de infrastructuur van een wereldwijd onderzoeksecosysteem dat altijd onze beste hoop voor de toekomst is geweest.