不日，Nature 发布的一项争辨，经由对上切切篇论文和数万项专利的统计说明呈现，近年来商酌论文数量猛增，但倾覆性的涌现和技艺厘革的弥补速度大幅低落。但所有人并不明确确凿的由来，以及何如刷新。

　　不成置否，远大科学察觉和技艺突破会彻底改换谁们的生计，倾覆对天下的认知、变换社会运作。随着科研队伍接连昌隆，科研论文发表和技术专利数量增进迅猛，配合为鼓励科研身手坐褥力扩充 新燃料 。不外，很多科学家们并不如乐观。相反，我们们毗连冷静、客观，长期亲切科研茂盛宗旨标题，也时时常给大众泼一泼冷水，知照你们：科学技艺面前的发财状态惟恐阻挡乐观。

　　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《科学的结局》（The end of science）一书中出现了科学家们对科学来日的深度思索。书中就不同窗科提出了许多趣味标题，个中一个更是直击 21 世纪今后的科学所有上所闪避的浩大危殆：本日的科学是否已衰退到只能回答细枝末节的题目、只能缝补现有理论的局面？[ 1 ]

　　2023 年初颁布在《自然》（Nature）期刊上的一篇论文对于这个问题给出了近乎信任的回答[ 2 ]。要了解科学本领兴隆的程度，论文和专利是最直观、浅易的衡量步调。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察觉和专利武艺：第一类是改观现有的科学常识库，发扬坚韧感动（consolidation）；第二类则是倾覆了现有的科学分析，从而促使学科朝着某一簇新方针发达，阐明推倒性感染（disruptive）。

　　那么若何测量是坚韧影响依然推翻性教化呢？作者占定，带有稳定性子的论文及专利会更有害怕引用该结果爆发之前的闭联争吵，生怕有只怕连接已有学问；而对于推倒性讨论，其后续争吵则不太害怕引用他们它之前的作品。在此根本上，团队提出了一个新指标：CD 指数，以表征科技功效的踏实恐怕推倒标的。该指数区间介于 -1（坚韧）与 1（推倒）之间，光阴则节制在每篇论文 / 专利宣布年份过后的五年，以 CD5 呈现。

　　团队施展了 Web of Science（简称 WoS）上记实的从 1945 到 2010 年的 2500 万篇论文，美国专利和招牌办公室（USPTO）专利鉴赏数据库记录的从 1976 到 2010 年的 390 万份专利，以及其你们四个卓殊数据库：JSTOR、美国物理学会论文库、微软学术科学文献及专利以及 PuBMed，悉数席卷 2000 万篇论文。源委 CD5 指数，一条条显明的下重曲线揭穿了人类引感觉豪的科技从上世纪中叶至今的走向：十足上，新科学知识和技艺越来越不具推翻性。在考察的齐全学科规模内，1945 年至 2010 年论文 / 专利的 CD5 指数低落了 91.9%。从上世纪 80 年初起，人命科学、生物医学和物理学的 CD5 指数低落水平颇为和暖，而社会科学与技术方面的颓唐水准更分明且许久，例如，这段功夫内，药物和医学技能方面的 CD5 指数低落比率抵达 91.5%。

　　src=图 1 从 1945 到 2010 年， 所考察学科范围后果（论文和专利）的 CD5 指数改换趋势。图片来历：参考原料 [ 2 ]

　　论文 / 专利文献中的遣词造句也被用来印证团队的主张。倾覆性论文和专利更目的于挖掘新词、新术语，从而兴办新的科学范式以分别于现有范式。况且，推倒性的节减惟恐也会导致科学本事用词（该争持施展了论文问题用词）百般性的裁减。

　　其余，文献中的动词选词也爆发了改变，随着时光的推移，与 成立 、 浮现 、 感知新事物 相关的动词（具有打倒性寓意）行使频率越来越低，而 改观 、 应用 、 评估现有事物 相干的动词（具有坚韧寓意）应用越来越屡次。团队从文献叙话模式的角度也证明随着时光的流逝，全部人的科研发觉和专利本事越来越滑向守旧的田地，以安稳现有学问为要紧主张而非颠覆、创建新界限。

　　src=图 2. 上世纪 80 岁首和 2010 年颁发的论文、专利题目中最常常使用的前 10 个动词调换境况。在 80 年头常用的指代创造、创造和感知新事物的动词到了 2010 年简直十足被 刷新 、 使用 、 评估 等寓意的动词所代替。图片起源：参考资料 [ 2 ]

　　这篇论文登上了《自然》2023 年第一期的封面。在关连的消歇报途中，其全班人们科学家也对此颁发了自己的意见，伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的计算社会科学家 Dashun Wang 显露： 很欢乐看到这种 [ 地步 ] 以云云精细的体式记实下来，所有人以 100 种别离的式样对于这个题目，我们涌现它总体上非常有说服力。[ 3 ]

　　《自然》论文凭借结壮的数据粉碎了谁们旧日对科研颠覆性质的乐观滤镜，实情上，早在多年前，学界就已留心到了另一个问题：全班人哺育出越来越多的科学家，国家、机构参预越来越多的本钱协议科技成绩，越来越多的论文随之宣布，不外科研出产力却并没有 水涨船高 。

　　src=图 4.《科研临蓐力现状》汇报中举例美国近 80 多年来的科研生产力趋势。图片由来：《科研坐褥力现状》

　　2018 年 ，默克公司吩咐牛津经济议论院，在全球七个国家五个行业阔别周围和表率的坎阱内开展采访探望，并对现有文献举行纪念，于 2021 年公告了《科研坐褥力现状》请示[ 4 ]，牛津团队将科研出产力定义为科研举止列入与科研功效产出之间的相关。除了基础讨论与利用商议，团队填补了实习开辟用于反响科研效率变动为商业产品的历程，三者之间缜密关联，相辅相成。另外，团队采用论文宣告和专利授权数量等行动丈量序次，从必要水准上谈明了科研坐褥力的转变趋势。

　　开端，近半个多世纪往后，全球论文宣布数量呈分明加添趋势。2018 年，美国自然科学基金会报告[ 5 ]从 2008 年至 2018 年，全寰宇同行仲裁科学和工程类期刊论文以及会商议文数量以均衡每年约 3.8% 的快度填充。同年，国际科学、身手和医学出版商协会（STM）则统计出，自 17 世纪以后同行评审期刊数量以每年 3.5% 的速度稳步增添，2008 年至 2018 年增疾抵达每年 5%-6%，每年平衡颁发 150 万至 300 万篇文章[ 6 ]。

　　与论文数量扩张密切合连的再有斟酌人员数量的增多，遵循连合国教科文圈套的最新[ 7 ]统计，从 2014 年至 2018 年，举世全时劳动当量（FTE）辩论人员数量扩充的速度（13.7%）是举世生齿添加快度（4.6%）的 3 倍，住手 2018 年，全球统统有 885.4 万名 FTE 议论人员。

　　src=图 5. 以美国为例， 1997 年至 2019 年，美国相持人员数量和论文颁布数量团结同步昌隆，悉数呈正向走势。来源：《科研生产力现状》

　　充裕的科研人员数量和论文颁发是激动科研临蓐力的一大危急增援，而另一接济则是赞同资金的投入。以科研经费环球第一的美国为例，美国科学鼓动会（AAAS）统计了从上世纪 50 年初撒手 2019 年全美研发经费总量到场趋势，长势迅猛。（见下图）[ 8 ]，近几年，中原也奋起直追：2016 年至 2021 年，全班人国研发经费年均增长 12.3%，已大白高于美国（7.8%），寰宇经费投入总量抵达 2.8 万亿元，且接连 6 年衔接两位数扩充。[ 9 ]

　　src=图 6. 美国科学推动会（AAAS）官网统计的美国近 60 年来的宇宙研发经费总量参加趋势，起源：/p>

　　科研界人力和财力的高插手让科研论文数量生产力节节攀升，但诸多迹象注明，数量的补充并没有带来原料的擢升：千变万化的期刊低落了论文颁发的难度； 冲突膨鼓 导致更多低质地争辩接续展现，其他们商议人员往往无法复现低质料研究中的实验原形；其余，因差错和学术不端行动导致的撤稿论文比例也络续攀升。

　　海量的论文公布不仅不能反映科学富强的实在环境，反而还或许湮塞科学荣华。2021 年 8 月一篇公布在《美国科学院院刊》（PNAS）上的争辩[ 10 ]说明了 1960 年至 2014 年间赶过 9000 万篇论文的 18 亿条引用记实，揭示了论文引用糊口显着的折柳：发表的论文良多，但大宗被引用的论文可是少数。一个界限的年发文量越多，前一年被洪量引用的论文到了下一年仍然被高引用，从而吸引了绝大部分争执人员的细心，渺视了新颁发的论文，这便是科研界的 阶级固化 征象。况且团队还得出了与《自然》封面论文彷佛的结论，并顾忌保守化目的简单导致科研 独揽 形象。[ 11 ]

　　另一方面，在运用和演习开垦这两个与实质出产以及经济成就合联更增色的层面，牛津团队以每百万美元 / 欧元研发支拨的专利申请和赋予数量作为测量科研坐褥力的措施（注：请示认可该设施没有思虑专利质量、作用力和合用性，故结论更过错于解叙性而非决意性），发明除中原、日本外，许多国家的专利申请和授权数量或根本持平或有所低沉，路明呼应的应用研发生产力呈窒碍以至下滑趋势。

　　以电子行业为例，虽然摩尔定律瞻望阴谋机芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番，但实质处境却并非如此。2020 年颁发在《美国经济谈论》（American Economic Review）上的阐明作品指出[ 12 ]，与上世纪 70 年代相比，现在要竣工芯片密度指数级推广的难度是 50 多年前的 18 倍，而研发生产力则以每年 6.8% 的疾度不才降。与此同时，新一代电子技能前提更多研发资源，迭代变革资本增进 35%， 无晶圆厂 半导体公司的下一代工艺资本更是将添补 60%[ 13 ]。

　　src=图 7. 从 1930 年至 2000 年，电子芯片财产相持人员数量接连补充，但相对应的科研坐褥力却以每年 6.8% 的速度鄙人降。来历：10.1257/aer.20180338

　　面对科研推翻性颓丧、科研临盆力下滑的复杂现状，学界仍在摸索其深层由来，划分大师学者提出了各样害怕由来。看待本质的科研职业者，或许很多问题是老生常谈。

　　科研仔肩 （the burden of research）理论[ 14 ]是其中之一，也便是说，科学富强至今日，要完全透彻独揽专业领域，从门生时候起到成为科研人员，一定不绝练习海量现有的联系专业常识，还要及时跟进新发生的知识，科学学问一切上呈爆炸式填充势头，那需要粉碎专业领域畛域的年华战线也被增加，更不要说确切推翻一门学科。

　　被专业学问海潮卷晕的科学家和察觉家们还时时 囿于垂直的专业知识周围，似乎钻牛角尖般陷入更眇小的斟酌课题，底子通常只能忙于牢固美满，而不去思量倾覆[ 13 ]，这是今年《自然》封面论文第一作者 Michel Park 给出的主见。作者也供认，科学学问的减少对论文推翻性有主动教化，但对专利发觉却有下降感动。因而，为了煽动颠覆性的科技效率形成，团队倡始科学家们更博识地阅读，增加本身对前沿知识的认知界限。

　　鉴于而今的科研创设在数百年的恶果积聚，络续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，即一棵果树上总有少许果子真相地方低，人们伸手就能摘得，所以也很快被摘完，而果实地方越高，摘取难度也越大，开支本钱也越大。这一模式也实用于路明科研界的发体现状[ 15 ]。站在现有科学学问的基石上，带有那么一点改造、能稳定已有基石的科学见解类似 低垂的果实 ，更轻易到手，但逐鹿不时强烈，且会越摘越少。剩下的是那些悬在高处的果实，即那些或可打倒一门学科的现有后果、或劝导成立学科内簇新领域的科学主张，摘取难度只会越来越大，不仅对科研人员自身势力的条件极大，而且还涉及很多其全班人本色合系优点，例如团队周围、经费申请等。

　　前面提到的几个因素，根基从科研内容自己开赴，而更多的标题产生于科研境况本身。

　　《科研出产力现状》汇报直接具体出四个紧张科研出产力产生负面感导的身分：因科研团队领域和专业度降低带来的行政责任； 唯论文 式的科研评议系统；团结与 外包 的失衡；以及许多国家资本扶助的扩大放缓，并指出美国政府在实验开发方面的资金增援比根本讨论或应用商酌要低。

　　今朝，科学兴隆犹如向着以扎实科学学问为方针的倾向上进，相对待上个世纪，进步门径、临蓐力也有所缓，或者说谁进入了一个相对稳固的增量式科学光阴。Funk 关照《自然》： 一个矫健的科门生态形式既包含对之前处事的坚韧改良，也搜求新的推翻性发掘，但讨论的性子正在产生转移。随着渐进型变革越来越广阔，另日或者需要更长的年华才气得到懂得饱励科学昌盛的关节突破。

　　但是也有科学家觉得不该止境地在增量式科学和倾覆式科学中做非此即彼的遴选，王大顺感应，推翻性并非性质上是好的，增量式科学也不必要是坏的，二者结实拼集临时能带来伟大惊喜，比喻第一次直接视察引力波既是革命性的，也是增量科学的产物。亚特兰大佐治亚理工学院科学武艺政策大家 John Walsh 则暗示，理想情况是将增量商议和颠覆性商量壮健地贯串起来。他们路： 在一个他们们关心研究事实有效性的全国里，有更多的重复和复现生怕是一件好事。[ 3 ]

　　当今，随着人工智能武艺的隆盛荣华，已经有论文中参预了人工智能作者，它不妨轻松研习海量的已有学问，这恐怕会为他们们的增量式科学光阴带来新的变动。

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