时间：2023年02月15日 分类：新闻中心 次数：
近日，Nature发表的一项研究，通过对上千万篇论文和数万项专利的统计分析显示，近年来研究论文数量猛增，但颠覆性的发现和技术创新的增长速度大幅下降。但我们并不知道确切的原因，以及如何改善。
不可置否，重大科学发现和技术突破会彻底改变我们的生活，颠覆对世界的认知、改变社会运作。随着科研队伍不断壮大，科研论文发表和技术专利数量增长迅猛，共同为推动科研技术生产力添加“新燃料”。然而，许多科学家们并不如乐观。相反，他们保持冷静、客观，始终关注科研发展方向问题，也时不时给大众泼一泼冷水，告诉大家：科学技术当前的发展状态可能不容乐观。
01保守还是颠覆?
1996年，《科学美国人》(Scientific American)杂志的资深撰稿人John Horgan采访了诸多学界名家，在《科学的终结》(The end of science)一书中展示了科学家们对科学未来的深度思考。书中就不同学科提出了很多有趣问题，其中一个更是直击21世纪以来的科学整体上所隐藏的重大危机：今天的科学是否已衰退到只能解答细枝末节的问题、只能修补现有理论的地步[1]?
2023年初发表在《自然》(Nature)期刊上的一篇论文对于这个问题给出了近乎肯定的回答[2]。要了解科学技术发展的程度，论文和专利是最直观、简洁的衡量标准。来自美国明尼苏达大学(University of Minnesota)的Russell J. Funk与两位同事定义了两类突破性科研发现和专利技术：
第一类是改进现有的科学知识库，发挥巩固作用(consolidation);
第二类是颠覆了现有的科学认识，从而推动学科朝着某一全新方向发展，发挥颠覆性作用(disruptive)。
那么如何衡量是巩固作用还是颠覆性作用呢?作者判断：
带有巩固性质的论文及专利会更有可能引用该成果出现之前的相关研究，可能有可能承接已有知识;
而对于颠覆性研究，其后续研究则不太可能引用它之前的文章。
在此基础上，团队提出了一个新指标：CD指数，以表征科技成果的巩固或者颠覆倾向。该指数区间介于-1(巩固)与1(颠覆)之间，时间则限定在每篇论文/专利发表年份过后的五年，以CD5表示。
团队分析了Web of Science(简称WoS)上记录的从1945到2010年的2500万篇论文，美国专利和商标办公室(USPTO)专利浏览数据库记录的从1976到2010年的390万份专利，以及其他四个额外数据库：JSTOR、美国物理学会论文库、微软学术科学文献及专利以及PuBMed，总共囊括2000万篇论文。通过CD5指数，一条条清晰的下沉曲线揭示了人类引以为豪的科技从上世纪中叶至今的走向：整体上，新科学知识和技术越来越不具颠覆性。
在考察的所有学科领域内，1945年至2010年论文/专利的CD5指数下降了91.9%。从上世纪80年代起，生命科学、生物医学和物理学的CD5指数下降程度颇为温和，而社会科学与技术方面的下降程度更显著且持久，例如，这段时期内，药物和医学技术方面的CD5指数下降比率达到91.5%。
论文/专利文献中的遣词造句也被用来印证团队的观点。颠覆性论文和专利更倾向于发明新词、新术语，从而建立新的科学范式以区别于现有范式。而且，颠覆性的减少可能也会导致科学技术用词(该研究分析了论文标题用词)多样性的减少。
此外，文献中的动词选词也发生了变化，随着时间的推移，与“创造”、“发现”、“感知新事物”相关的动词(具有颠覆性含义)使用频率越来越低，而“改进”、“应用”、“评估现有事物”相关的动词(具有巩固含义)使用越来越频繁。团队从文献语言模式的角度也证明随着时间的流逝，我们的科研发现和专利技术越来越滑向保守的境地，以巩固现有知识为主要目的而非颠覆、创建新领域。
在80年代常用的指代创造、发现和感知新事物的动词到了2010年几乎完全被“改进”、“应用”、“评估”等含义的动词所取代。
这篇论文登上了《自然》2023年第一期的封面。在相关的新闻报道中，其他科学家也对此发表了自己的见解，伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的计算社会科学家Dashun Wang表示：“很高兴看到这种【现象】以如此细致的方式记录下来，他们以100种不同的方式看待这个问题，我发现它总体上非常有说服力。”[3]
02科研生产力下降的原因
面对科研颠覆性降低、科研生产力下滑的复杂现状，学界仍在探索其深层原因，不同专家学者提出了各种可能原因。对于实际的科研工作者，可能很多问题是老生常谈。
“科研负担”(the burden of research)理论[14]是其中之一。也就是说，科学发展至今日，要全面透彻掌握专业领域，从学生时代起到成为科研人员，必须不停学习海量现有的相关专业知识，还要及时跟进新出现的知识，科学知识整体上呈爆炸式增长势头，那需要突破专业领域边界的时间战线也被拉长，更不要说真正颠覆一门学科。
被专业知识浪潮卷晕的科学家和发明家们还往往“囿于垂直的专业知识领域，如同钻牛角尖般陷入更狭窄的研究课题，结果往往只能忙于巩固完善，而不去考虑颠覆”[13]，这是今年《自然》封面论文第一作者Michel Park给出的见解。作者也承认，科学知识的增长对论文颠覆性有积极影响，但对专利发明却有消极影响。因此，为了促进颠覆性的科技成果出现，团队建议科学家们更广泛地阅读，扩展自己对前沿知识的认知范围。
鉴于现在的科研建立在数百年的成果累积，不断将学科前沿推得更远，“低垂的果实”(low-hanging fruit)理论来源于经济学，即一棵果树上总有一些果子结果位置低，人们伸手就能摘得，因此也很快被摘完，而果实位置越高，摘取难度也越大，付出成本也越大。这一模式也适用于解释科研界的发展现状[15]。站在现有科学知识的基石上，带有那么一点创新、能巩固已有基石的科学观点犹如“低垂的果实”，更容易得手，但竞争往往激烈，且会越摘越少。剩下的是那些悬在高处的果实，即那些或可颠覆一门学科的现有成果、或引导开创学科内全新领域的科学观点，摘取难度只会越来越大，不仅对科研人员本身实力的要求极大，而且还涉及很多其他实际相关利益，例如团队规模、经费申请等。
前面提到的几个因素，基本从科研内容本身出发，而更多的问题出现于科研环境自身。
《科研生产力现状》报告直接总结出四个主要科研生产力产生负面影响的因素：
因科研团队规模和专业度提高带来的行政负担;
“唯论文”式的科研评价体系;
合作与“外包”的失衡;
以及许多国家资金支持的增长放缓，并指出美国政府在实验开发方面的资金支持比基础研究或应用研究要低。
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