本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），作者：药明康德内容微信团队，原文标题：《〈自然〉：60年来，全球科研的创新性持续下降》，头图来自：视觉中国


在现代历史上，科学技术的发展从未停步，不断促进着科学理论、研究手段以及生活方式的发展。问题是，这么多年来，全球科技真的在加速发展吗？


对于这个问题，正反两方似乎都能找到支持己方观点的依据。正方会认为，既然现在的科学家是站在“巨人的肩膀”上进行探索，有了更坚实的基础，科技必然会加速进步；反方则认为，随着科技的持续发展，科学创新中“容易采摘的果实”都已经被发现了，因此寻找剩余的“果实”会更加困难。


今天，《自然》杂志的一项最新研究在分析了60多年来的4500万篇论文和390万项专利之后，以定量的角度方式给出了这个问题的答案：尽管科学论文与专利的数量在指数增长，但各个学科领域的创新性却在不断下降。



最新论文的作者是来自明尼苏达大学和亚利桑那大学的3位科学家。为了分析半个多世纪以来的科技发展趋势，研究团队检索了1945-2010年间来自Web of Science数据库的2500万篇研究论文，以及1976-2010年间来自美国专利及商标局数据库的390万项专利。此外，他们还选取了另外4个论文数据库的2000万篇论文进行交叉验证。


总体而言，这些论文与专利所带来的突破可以分为两类：一种是“巩固型”，即在现有知识体系的基础上提升、巩固现有的理论；另一种是“创新型”，这类科技突破是对已有知识的创新，会淘汰一些旧的科学认知、推动科技沿着新方向发展。


为了对每一项突破进行分类，研究团队使用“CD指数”进行量化分析——这个指标通过对论文或专利被引用模式的衡量，反映出其是巩固了已有的研究，还是实现了开拓性创新。


由此得到的结论令人不安。作者分别分析了生命科学与医学、物理学、社会科学和技术这4大领域的研究论文，以及化学、计算通信、医药、电子电气和机械这5类专利。结果，所有领域的科学发现与发明的创新性都在显著下降。


▲不同领域研究论文、专利的创新性都在显著下降（图片来源：参考资料[1]）
▲不同领域研究论文、专利的创新性都在显著下降（图片来源：参考资料[1]）
▲高质量研究CD指数的变化趋势表明，创新性下降并不是因为研究质量变化。图中数据点为获得诺奖的研究（图片来源：参考资料[1]）
▲高质量研究CD指数的变化趋势表明，创新性下降并不是因为研究质量变化。图中数据点为获得诺奖的研究（图片来源：参考资料[1]）
▲论文与专利使用的已有知识领域变得更加狭窄（图片来源：参考资料[1]）
▲论文与专利使用的已有知识领域变得更加狭窄（图片来源：参考资料[1]）


最新研究的结论意味着，人们或许需要重新思考开展科学研究的方式。不少研究者会面临论文或专利数量的压力，他们的成功在很大程度上取决于发表的作品数量。为此，科研基金需要更好地支持长期的学术生涯。


“许多创新来自对新事物的尝试，以及从其他领域汲取思想，”论文第一作者，Funk教授的博士生Michael Park表示，“但当你需要担心论文数量、不得不拼命发表论文时，留给深度阅读、思考重大问题的时间就少了很多，而正是这些问题可能带来开拓性的突破。”


研究还指出，尽管目前研究的创新性呈下降趋势，但这并不意味着等待发现的科技进展就减少了。


“从气候变化到太空探索，这些当今最紧迫的挑战都需要创新来寻求答案，”Funk教授说，“可以明确的是，如今开创性突破的出现仍然有着巨大的机遇，来帮助人类取得进步。”


参考资料：

[1] Michael Park et al. Papers and patents are becoming less disruptive over time. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05543-x

[2] Science and technology are becoming less disruptive. Retrieved January 5th， 2023 from https://twin-cities.umn.edu/news-events/science-and-technology-are-becoming-less-disruptive


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