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1月18日消息，本月發(fā)表在《自然》雜志上的一篇新研究顯示，自1945年以來，雖然成果數(shù)量在不斷增長，但更多都是循序漸進(jìn)式的進(jìn)步，顛覆性突破在全球科學(xué)研究成果中所占比例穩(wěn)步下降。

人們在科技行業(yè)所獲得的回報與科學(xué)研究的進(jìn)步密切相關(guān)。手機(jī)、電動汽車以及可重復(fù)使用的火箭都是如此。但研究人員報告稱，在過去的七八十年時間中，科學(xué)研究取得真正突破的總體速度在大幅下降。

本月有研究人員在《自然》(Nature)雜志上發(fā)表了一篇報告，他們對幾百萬篇科學(xué)論文和專利的研究表明，全世界科學(xué)技術(shù)研究的成果數(shù)量在不斷增長，但研究人員和發(fā)明家取得的突破和創(chuàng)新相對較少。三位研究人員發(fā)現(xiàn)，從1945年到2010年，顛覆性發(fā)現(xiàn)在全部科學(xué)研究中所占的比例穩(wěn)步下降，這表明如今的科研工作更傾向于循序漸進(jìn)式的進(jìn)步，而不是在研究方面取得知識飛躍。

“我們本應(yīng)該處在一個新發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的黃金時代，”論文作者之一、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)創(chuàng)業(yè)與戰(zhàn)略管理博士生邁克爾·帕克(Michael Park)說。

帕克及其同事的新發(fā)現(xiàn)表明，科學(xué)投資似乎陷入了回報遞減的惡性循環(huán)，某些方面的科學(xué)研究數(shù)量超過了質(zhì)量。這項新研究并沒有從根本上解決問題，還提出了新的問題，比如普通科學(xué)研究工作對于開辟新的科學(xué)領(lǐng)域、解鎖原子和宇宙奧秘到底能起到多大作用，又能做些什么來應(yīng)對顛覆性發(fā)現(xiàn)。早期研究雖然也指出科學(xué)進(jìn)步開始放緩，但通常沒有那么嚴(yán)格。

帕克和同樣來自明尼蘇達(dá)大學(xué)的羅素·J·芬克(Russell J. Funk)以及亞利桑那大學(xué)的社會學(xué)家艾琳·利希(Erin Leahey)一起，基于一種改進(jìn)的引文分析方法進(jìn)行了相關(guān)研究。引文分析通常會跟蹤研究人員如何引用彼此發(fā)表的成果，由此來區(qū)分海量論文中的優(yōu)秀想法和平庸想法。改進(jìn)后的引文分析方法擴(kuò)大了分析范圍。

“這是一個非常聰明的衡量標(biāo)準(zhǔn)，”麻省理工學(xué)院技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和戰(zhàn)略管理教授皮埃爾·阿祖萊(Pierre Azoulay)說。“我看到它的時候頭暈?zāi)垦?。就像一個新玩具?！?/p>

長期以來，研究人員一直在尋求客觀方法來評估科學(xué)研究現(xiàn)狀。如今每年發(fā)表的論文數(shù)量激增到100多萬篇，也就是每天都有3000多篇論文發(fā)表，這使得評估變得更加困難。

盡管成果數(shù)量激增，專家們還是在爭論是科學(xué)研究的漸進(jìn)式進(jìn)步還是“我發(fā)現(xiàn)了！”這種顛覆性突破能改變?nèi)藗儗δ骋活I(lǐng)域的認(rèn)知。

令人驚訝的是，在這項新研究的作者看來，那些被人們普遍譽為開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，往往只是常規(guī)科學(xué)研究，而真正飛躍有時并不為常人所知。

在這項研究的舉例中，排名第一的突破是基因拼接技術(shù)的進(jìn)步，并不為大眾科學(xué)所知。這種基因拼接技術(shù)能將外源DNA插入人類和動物細(xì)胞，而不僅僅是細(xì)菌細(xì)胞。這一成就為研究人員及其所在的機(jī)構(gòu)哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)帶來了一系列獎項，以及近10億美元的許可費，推動了全球生物技術(shù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

新研究的作者認(rèn)為，本世紀(jì)最著名的兩項發(fā)現(xiàn)都是普通科學(xué)研究的勝利，并不是顛覆性的飛躍。他們表示，mRNA疫苗源于科研人員持續(xù)幾十年的艱苦勞動；而2015年對引力波的觀測并不是不可預(yù)見的突破，而是對長達(dá)一個世紀(jì)之久的理論確認(rèn)，要歸功于幾十年的艱苦工作、測試以及傳感器設(shè)備開發(fā)。

“顛覆是好事，”美國西北大學(xué)凱洛格商學(xué)院與麥考密克工程學(xué)院管理與組織專業(yè)教授王大順說，他也在2019年的一項研究中用到了引文分析方法，“你想要新鮮感，但你也需要日常科學(xué)?！?/p>

三位研究人員在使用改進(jìn)型引文分析方法時，從1945年到2010年發(fā)表的近5000萬篇論文和專利中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)研究的漸進(jìn)式發(fā)展趨勢。他們研究了生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)、物理科學(xué)、技術(shù)和社會科學(xué)四個類別，發(fā)現(xiàn)所謂的“顛覆性”發(fā)現(xiàn)穩(wěn)步下降。他們寫道：“我們的研究結(jié)果表明，顛覆速度的放緩可能反映了科學(xué)技術(shù)本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變?！?/p>

他們的新方法以及常規(guī)的引文分析都是基于科學(xué)家需要引用有助于形成他們論文的已發(fā)表研究成果。從20世紀(jì)50年代開始，研究人員開始統(tǒng)計這些引用內(nèi)容，以此來確定相關(guān)研究的重要性。

但統(tǒng)計數(shù)字可能具有誤導(dǎo)性。一些作者經(jīng)常引用他們自己的研究。而科學(xué)界的大佬們也會因為原本不起眼的發(fā)現(xiàn)而獲得大量引用。最糟糕的是，有研究發(fā)現(xiàn)，一些被引用最多的論文對科學(xué)界廣泛使用的主流技術(shù)改進(jìn)效果微乎其微。

新方法更深入地研究引文，從而更有效地將日?？蒲泄ぷ髋c真正的顛覆性突破區(qū)分開來。新研究不僅統(tǒng)計分析一些科學(xué)研究的被引用次數(shù)，還統(tǒng)計被引用科學(xué)研究之前引用的研究。事實證明，如果科研成果是常規(guī)發(fā)現(xiàn)，而不是顛覆性突破，那么先前研究工作被引用的次數(shù)就要多得多。

芬克博士說，這種改進(jìn)方法使得新研究的計算量非常大，研究團(tuán)隊有時會使用超級計算機(jī)來處理幾百萬個數(shù)據(jù)集，“花了一個月左右的時間?！彼f，“這種事情在十年前是不可能完成的?，F(xiàn)在已經(jīng)觸手可及了?！?/p>

這項新技術(shù)也幫助了王大順等其他研究人員。2019年，他和同事報告稱，小團(tuán)隊比大團(tuán)隊更具創(chuàng)新性。這一發(fā)現(xiàn)的實效性很強(qiáng)，在過去幾十年里，科學(xué)團(tuán)隊的組成已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向更大的合作團(tuán)隊。

芝加哥大學(xué)社會學(xué)家詹姆斯·A·埃文斯(James a . Evans)在接受采訪時表示，這種新研究“提出了一些重要的東西”。他補(bǔ)充說，這不僅表明了整個科學(xué)領(lǐng)域投資回報率的下降，而且表明了政策改革的日益重要性。

“我們有非常有序的科學(xué)，”埃文斯說?！拔覀儗ν顿Y領(lǐng)域充滿信心。但我們并不是在有可能帶來顛覆性影響的全新事物上押注。這篇論文表明，我們需要少一點秩序，多一點混亂?！保ǔ匠剑?/p>