近幾十年來(lái)，發(fā)表的科學(xué)技術(shù)研究論文數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這為后人在研究中取得重大進(jìn)步創(chuàng)造了成熟的條件。

然而知識(shí)的增加并未帶來(lái)重大進(jìn)展。一項(xiàng)「分析新發(fā)表論文對(duì)歷史文獻(xiàn)顛覆程度」的研究發(fā)現(xiàn)，雖然科技不斷進(jìn)步并改變世界，但自1945年以來(lái)，科學(xué)探索中那些“突破性”創(chuàng)舉的比例一直穩(wěn)步下降。

該研究1月4日發(fā)表于《自然》。

一般來(lái)說(shuō)，如果一項(xiàng)研究的突破性很高，那么后續(xù)研究將不太可能引用該研究的參考文獻(xiàn)，而是引用該研究本身。

為了量化某篇論文對(duì)一個(gè)領(lǐng)域的影響，研究人員分析了4500萬(wàn)份研究的論文手稿以及390萬(wàn)項(xiàng)專利的引用數(shù)據(jù)，并制定了一種衡量“突破性”的指標(biāo)，稱之為CD指數(shù)。

CD指數(shù)的取值范圍從-1到1——突破性最小的研究為-1，突破性最大的研究為1。

（CD值的測(cè)量方法示意圖）

結(jié)果表明，1945年到2010年，研究論文的平均CD指數(shù)下降了90%以上；1980年到2010年，專利的平均CD指數(shù)下降了78%以上。

并且在所有分析的研究領(lǐng)域和專利類型中，突破性均出現(xiàn)了下降，即使考慮到了引用習(xí)慣這類因素的潛在差異也是如此。

除此之外，作者還統(tǒng)計(jì)了論文中最常出現(xiàn)的動(dòng)詞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1950年代的研究更傾向于使用表示創(chuàng)造或發(fā)現(xiàn)的詞匯，如“產(chǎn)生”（produce）或“明確”（determine）；2010年代的研究則更傾向于使用表示漸進(jìn)式進(jìn)展的詞匯，如“提高”（improve）或“增強(qiáng)”（enhance）。

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的社會(huì)學(xué)家、該研究的共同作者Russell Funk表示，“從數(shù)據(jù)中可以看出一些變化：現(xiàn)在的研究在“突破性”上不如從前了?！?/span>

論文及專利“突破性”直線下降的現(xiàn)象，引發(fā)了科學(xué)界的激烈辯論。“漸進(jìn)式發(fā)展”與“突破性發(fā)現(xiàn)”哪一個(gè)更有價(jià)值？

伊利諾伊州埃文斯頓西北大學(xué)的計(jì)算社會(huì)學(xué)家Dashun Wang說(shuō)道，“他們從100個(gè)不同的角度分析，非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仃U釋了這一現(xiàn)象，很了不起，我認(rèn)為整體結(jié)果很有說(shuō)服力。”

他認(rèn)為，漸進(jìn)式科學(xué)也未必就不好。比如，對(duì)引力波的首次直接觀測(cè)既是革命性的，也是漸進(jìn)式科學(xué)的產(chǎn)物。

美國(guó)佐治亞理工學(xué)院科學(xué)與科技政策專家John Walsh說(shuō)，“最理想的情況是漸進(jìn)式科學(xué)與突破性研究的有機(jī)結(jié)合，在這個(gè)研究結(jié)果有效性備受關(guān)注的時(shí)代，多做一些重復(fù)和再現(xiàn)也許并不是什么壞事。”

Walsh說(shuō)道，搞清楚造成這些重大轉(zhuǎn)變的原因非常重要。

這種趨勢(shì)可能部分源于科研工作性質(zhì)的改變。例如，現(xiàn)在的科研人員數(shù)量比 1940 年代多得多，當(dāng)大型研究團(tuán)隊(duì)變得越來(lái)越普遍時(shí)，更有可能做出漸進(jìn)式發(fā)現(xiàn)，而不是突破性發(fā)現(xiàn)。

Walsh說(shuō)，要找到下降的原因并不容易。雖然1945年到2010年的突破性研究占比大幅下降，但突破性研究的數(shù)量幾乎保持不變。下降速度也令人不解：CD指數(shù)在1945年到1970年急劇下降，在1990年代到2010年又出現(xiàn)了放緩。

關(guān)于全球科學(xué)發(fā)展放緩的深層原因，2021年發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一項(xiàng)研究似乎給出了部分原因。

研究指出，在科學(xué)研究領(lǐng)域，“同質(zhì)化”論文的大規(guī)模生產(chǎn)可能會(huì)阻礙新興思想的出現(xiàn)。

（https://doi.org/10.1073/pnas.2021636118）

衡量當(dāng)代科學(xué)發(fā)展水平最有代表性的是論文，因此，作者就論文發(fā)表與人類科學(xué)發(fā)展的關(guān)系進(jìn)行了研究。

首先，作者調(diào)查了論文引用情況，獲取了1960到2014年間的超過(guò)9000萬(wàn)篇文獻(xiàn)和超過(guò)18億條引用記錄。

分析表明，論文引用明顯不平衡，即少數(shù)論文得到了大量引用。

更糟糕的是，論文的引用似乎還存在“階級(jí)固化”的現(xiàn)象。一個(gè)領(lǐng)域的年發(fā)文量越多，前后兩年的高被引論文排名相關(guān)性就越強(qiáng)，這些論文被引量的衰竭率也越低。

換句話說(shuō)，前一年被大量引用的論文，下一年更可能仍然被大量引用，而且它們的“熱度”幾乎不會(huì)隨著時(shí)間流逝而下降。

這就表明，那些引用量最高的論文吸引了絕大部分研究者的關(guān)注，而新發(fā)表的論文卻難以進(jìn)入研究者的視野。一個(gè)領(lǐng)域的發(fā)文量越大，這種現(xiàn)象就越嚴(yán)重。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，新發(fā)表的論文往往傾向于發(fā)展和完善已有的觀點(diǎn)，而不是提出打破常規(guī)的創(chuàng)新觀點(diǎn)。

一個(gè)領(lǐng)域的發(fā)文量越大，這些保守傾向的論文占比也越大。最終結(jié)果是，大部分研究者在熟知的理論框架內(nèi)反復(fù)深耕，而罕有人嘗試開(kāi)辟一片新的天地。

這就是科研領(lǐng)域的壟斷現(xiàn)象，也即一種科學(xué)觀點(diǎn)一旦成為主流后，其他的觀點(diǎn)和聲音就失去了市場(chǎng)，很難再吸引研究者投入精力、資源，嘗試探索突破。而這種現(xiàn)象，同樣是隨著發(fā)文量增大而變得嚴(yán)重。

作者分析了形成這種現(xiàn)象的原因：

作者的最終結(jié)論是，大量新發(fā)表的論文沒(méi)有加快領(lǐng)域范式的更替，相反，它們甚至還在阻礙科學(xué)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

【1】Papers and patents are becoming less disruptive over time，DOI: 10.1038/s41586-022-05543-x

【2】‘Disruptive’ science has declined — and no one knows why，DOI: 10.1038/d41586-022-04577-5

【3】Is science really getting less disruptive — and does it matter if it is?

【4】Is the rate of scientific progress slowing down?

【5】Large teams develop and small teams disrupt science and technology，DOI: 10.1038/s41586-019-0941-9