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近日，Nature官方連發(fā)兩篇文章，討論了隨著時間的推移，具有“顛覆性”的論文和專利越來越少的現(xiàn)象和趨勢，以及各方采取的措施。

顧名思義，在一個方向上能夠突破現(xiàn)有的成就，以一個全新的姿態(tài)出現(xiàn)在人們面前，能夠稱之為“顛覆性”的成就或者論文，用牛頓的話來說，“站在巨人的肩膀上”，而這“顛覆性”的成果可以被認(rèn)為是“巨人”。

近幾十年來，新的科學(xué)和技術(shù)知識的數(shù)量呈指數(shù)級增長，從而為取得重大進(jìn)展創(chuàng)造了成熟的條件。然而，與這種觀點相反，研究表明，幾個主要領(lǐng)域的進(jìn)展正在放緩。數(shù)據(jù)表明，在過去的幾十年里，發(fā)表的研究論文數(shù)量猛增，但根據(jù)對論文深層次分析，這些論文的“顛覆性”已經(jīng)下降。來自數(shù)百萬份手稿的數(shù)據(jù)顯示，與20世紀(jì)中期的研究相比，在21世紀(jì)初進(jìn)行的研究更具有推動科學(xué)前進(jìn)的趨勢，而不是轉(zhuǎn)向一個新的方向，并且對1976年至2010年的專利分析也顯示出同樣的趨勢。

明尼蘇達(dá)大學(xué)的社會學(xué)家拉塞爾·芬克（Russell Funk）表示：“The data suggest something is changing”，并且以“Papers and patents are becoming less disruptive over time”為題發(fā)表在“Nature”上，并登頂當(dāng)日封面。

衡量標(biāo)準(zhǔn)的建立

作者認(rèn)為，如果一項研究具有高度顛覆性，那么后續(xù)研究成果就不太可能引用該研究的參考文獻(xiàn)，而是引用研究本身。Russell Funk基于來自4500萬份手稿和390萬項專利的引文數(shù)據(jù)，研究人員制定了一種“顛覆性”的衡量標(biāo)準(zhǔn)，稱為CD指數(shù)，其中的值范圍從“顛覆性”最小-1到“顛覆性”最大的1。本文使用一種新的測量方法，CD指數(shù)來量化這種差異，描述了科學(xué)和技術(shù)的鞏固或顛覆性本質(zhì)（圖1）。

圖1.測量方法概述

研究表明，從1945年到2010年，論文的平均CD指數(shù)下降了90%以上。從1980年到2010年，專利的平均CD指數(shù)下降了78%以上。

圖2.“顛覆性”成果在不同年代的演化

同時研究了CD隨時間推移，發(fā)表在《Nature》、《PNAS》和《Science》和諾貝爾獎獲獎?wù)撐纳系恼撐牡腃D指數(shù)，其下降趨勢持續(xù)存在。就論文而言，自1980年左右以來，“生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)”和物理科學(xué)領(lǐng)域的下降速度較為溫和，社會科學(xué)的下降速度最為明顯和持久。然而，總體而言，與早期時代相比，最近的論文和專利在推動科學(xué)和技術(shù)走向新方向方面的作用較小。

圖3. 高質(zhì)量科學(xué)的CD指數(shù)變化

圖4. 顛覆性科學(xué)和技術(shù)的變化趨勢

論文用詞變化

在論文用詞方面也能體現(xiàn)出顛覆性成果的變化。在最初的幾十年中，喚起創(chuàng)造（例如，“produce”，“form”，“prepare”和“prepare”“make”），發(fā)現(xiàn)（例如，“determine”和“report”）和感知（例如，“measure”）的動詞在論文和專利標(biāo)題中都很普遍。然而，在后來的幾十年里，這些動詞幾乎完全被那些傾向于更能喚起現(xiàn)有科學(xué)和技術(shù)，改進(jìn)（例如，“improve”、“enhance”和“increase”）、應(yīng)用（例如，“use”和“include”）或評估（例如，“associate”、“mediate”和“relate”）的動詞所取代。綜上所述，隨著時間的推移，科學(xué)和技術(shù)發(fā)生了實質(zhì)性的轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)和發(fā)明在本質(zhì)上變得不那么具有顛覆性。

圖4. 顛覆性科學(xué)在論文用詞方面的體現(xiàn)

各方反應(yīng)

西北大學(xué)的計算社會科學(xué)家Dashun Wang評價到：顛覆性科學(xué)本身并不一定好，但漸進(jìn)式科學(xué)也不一定是壞的。例如，對引力波的第一次直接觀測既是革命性的，也是漸進(jìn)式科學(xué)的產(chǎn)物。

西北大學(xué)的計算社會科學(xué)家Yian Yin說，近幾十年來，科學(xué)創(chuàng)新在放緩，但他補(bǔ)充說，這項研究“為研究科學(xué)如何變化的數(shù)據(jù)驅(qū)動方式提供了一個新的開始”。

佐治亞理工學(xué)院John Walsh說到，理想的科學(xué)進(jìn)程是漸進(jìn)式研究和顛覆性研究的健康混合，“在一個研究者持續(xù)關(guān)注研究結(jié)果的有效性的世界里，有更多的復(fù)制和繁衍可能是一件好事?！?/span>

存在這種趨勢的原因

這種趨勢可能部分源于科學(xué)事業(yè)的變化。例如，現(xiàn)在的研究人員比1940年代多得多，這創(chuàng)造了一個更具競爭力的環(huán)境，并提高了發(fā)表研究論文和尋求專利的風(fēng)險。這反過來又改變了研究人員開展工作的動機(jī)。例如，大型研究團(tuán)隊變得越來越普遍，現(xiàn)在的研究更有可能是存在漸進(jìn)式科學(xué)研究，而不是顛覆性科學(xué)研究。盡管顛覆性研究的比例在1945年至2010年間大幅下降，但高度顛覆性研究的數(shù)量大致保持不變。下降速度也令人費解：CD指數(shù)從1945年到1970年急劇下降，然后從1990年代末到2010年下降變緩。

1. Park, M., Leahey, E. & Funk, R.J. Papers and patents are becoming less disruptive over time.?Nature?613, 138–144 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05543-x

2.?https://www.nature.com/articles/d41586-022-04577-5

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