颠覆性研究为何越来越少

作者: 徐锐

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-01-06

过去几十年间,科技论文数量急剧增加,但颠覆性论文的数量呈下降趋势。研究显示,20世纪中期以来,科学研究更倾向于逐步推动进步而非开辟新方向,专利分析也显示类似趋势。研究利用引用数据计算出CD指数,发现论文和专利的平均CD指数显著下降。研究人员分析认为,研究者人数增加、竞争环境变化等因素可能导致了这一趋势。

自20世纪40年代中期以来,像1953年对DNA双螺旋结构描述这样的颠覆性科学论文的比例一直在下降。图片来源:Lawrence Lawry/SPL

一项研究发现,过去几十年间,科技论文数量急剧增加,但与以往相比,颠覆性论文的数量则呈下降趋势。相关研究1月4日发表于《自然》。

来自数百万份论文的数据表明,与20世纪中期相比,21世纪的研究更倾向于逐步推动科学进步,而非开辟新的研究方向、淘汰已过时的研究。1976年至2010年间的专利分析显示出同样的趋势。

“数据表明了正在发生的变化,比如突破性发现不像以前那么密集了。”研究论文共同作者、美国明尼苏达大学双城分校社会学家Russell Funk表示。

研究人员推测,如果一项研究具有高度颠覆性,后续研究将不太可能引用该研究的参考文献,而是引用该研究本身。于是,他们利用4500万份论文和390万份专利的引用数据,计算出一种颠覆性的衡量标准,即CD指数,其中颠覆性最小的研究为-1,颠覆性最大的研究为1。

研究人员发现,1945年至2010年,论文的平均CD指数下降了90%以上;1980年至2010年,专利的平均CD指数下降了78%以上。即使考虑到引证实践等因素的潜在差异,所有被分析的研究领域和专利类型的颠覆性也都呈下降趋势。

研究人员还分析了论文中最常用的动词,发现20世纪50年代的研究更倾向于使用“产生”或“确定”等关于创造或发现的词汇,而21世纪前十年的研究则更倾向于用“改进”或“增强”等词汇指代渐进式科学。

西北大学计算社会科学家尹艺安(音)表示,有研究表明,近几十年来,科学创新在放缓。这项研究为“以数据驱动方式研究科学如何变化”提供了一个新起点。

不过,在西北大学计算社会科学家王大顺(音)看来,颠覆性研究本质上并非一定是好的,渐进式科学也不一定是坏的。例如,科学家首次直接观测到引力波,这既是革命性的研究,也是渐进式科学的产物。

为什么科学研究会产生上述变化呢?佐治亚理工学院科学技术政策专家John Walsh表示,导致这一趋势的部分原因或与整个科学事业的变化有关。例如,现在的研究者人数比20世纪40年代多得多,形成了一个更具竞争力的环境,增加了发表研究和专利的风险。这反过来改变了研究人员的工作动机,例如,大研究团队越来越多,这样的团队更有可能产生渐进式科学,而非颠覆性科学。

Walsh指出,CD指数经历从1945年到1970年的急剧下降后,从20世纪90年代末到2010年变为逐渐下降。这背后还有许多因素值得分析。

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