科學(xué)政策研究者懷揣著一個憂慮,那就是重大科學(xué)突破是否正變得愈發(fā)難以實現(xiàn)?英國《自然》雜志在5月24日的報道中指出,學(xué)界對“顛覆性創(chuàng)新”的界定與評估標準仍存分歧,科學(xué)發(fā)現(xiàn)難度遞增的趨勢或已顯現(xiàn)。因為在創(chuàng)新之路上,科學(xué)家正面臨多重桎梏:繁瑣的行政事務(wù)、龐雜的知識體系,以及有限且易消耗的注意力。這些因素交織,將對創(chuàng)新思維產(chǎn)生影響。
為打破這一僵局,世界各國紛紛亮出奇招:有的設(shè)立天價科研獎金,有的改革資助機制,力爭破解創(chuàng)新困局。
顛覆性成果評估存爭議
《自然》雜志早在2023年就曾發(fā)表了一項數(shù)據(jù)研究:由美國明尼蘇達大學(xué)拉塞爾·芬克、亞利桑那大學(xué)科伊·萊雷和歐洲工商管理學(xué)院米歇爾·帕克組成的研究團隊,在分析了4500萬篇論文和390萬項專利后發(fā)現(xiàn),盡管科研產(chǎn)出呈爆炸式增長,但真正具有“顛覆性”的成果比例卻在依然有限。這一發(fā)現(xiàn)不僅引發(fā)全球250多家媒體爭相報道,更在2025年登上美國國會聽證會,成為科學(xué)政策討論的焦點。
研究揭示了一個令人深思的現(xiàn)象:1945年至2010年間,雖然學(xué)術(shù)論文總量激增,但顛覆性論文的數(shù)量卻并不多。換言之,科研投入的倍增并未帶來相應(yīng)水平的顛覆性成果。為量化這一趨勢,研究團隊開發(fā)了“整合—顛覆指數(shù)”(CD指數(shù)),通過追蹤文獻引用模式來評估研究的顛覆性:若后續(xù)研究鮮少提及某論文的參考文獻,則該論文被視為高顛覆性;反之則被視為整合性研究。
然而,這一評估方法也引來學(xué)術(shù)界的質(zhì)疑。德國慕尼黑大學(xué)魯特茲·博恩曼教授發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代論文傾向于引用更多、更古老的文獻,這可能導(dǎo)致早期論文因參考文獻較少而被錯誤地評為高顛覆性。
最具爭議的案例莫過于“阿爾法折疊”——這個榮獲諾貝爾化學(xué)獎的蛋白質(zhì)預(yù)測工具在CD指數(shù)上表現(xiàn)平平。芬克團隊解釋稱,這是因為它建立在既有知識體系之上。但英國倫敦大學(xué)學(xué)院的詹姆斯·威爾遜認為,“阿爾法折疊”表明現(xiàn)有指標可能無法完全涵蓋“顛覆性”的真正含義。
是什么束縛了創(chuàng)新腳步
研究顯示,1956年至2020年間,美國研發(fā)經(jīng)費實際增長11倍,論文數(shù)量呈指數(shù)級攀升,但諾貝爾獎級別的突破卻未見相應(yīng)增長。這一現(xiàn)象在芬克團隊梳理的40余項研究中也得到驗證。
是什么束縛了科學(xué)創(chuàng)新向前邁進的腳步?研究者抽絲剝繭,揭示了多重“枷鎖”。
首先,科學(xué)家正淪為“表格填手”。荷蘭一項研究發(fā)現(xiàn),大學(xué)教授僅有不到20%的時間用于科研,其余精力都被行政事務(wù)、教學(xué)和經(jīng)費申請占據(jù)。
其次,學(xué)術(shù)生涯和資助結(jié)構(gòu)僵化限制了研究者自由探索的空間。英國劍橋大學(xué)科學(xué)史學(xué)家帕特麗西雅·法拉感慨,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在從事DNA結(jié)構(gòu)研究時曾暫時放棄博士研究項目,若在今天可能面臨嚴重后果。
此外,“論文通脹”稀釋科研質(zhì)量。加拿大蒙特利爾大學(xué)文森特·拉里維埃發(fā)現(xiàn),1996年至2023年間科研人員人均論文數(shù)翻倍,但這種將研究成果分散到多篇論文中的“切香腸式”發(fā)表與創(chuàng)新質(zhì)量呈負相關(guān)。
再次,知識壁壘日益高筑,創(chuàng)新難度與日俱增。美國西北大學(xué)王大順教授指出,科研已從波義耳時代的“燒杯試管”升級為現(xiàn)代的“大科學(xué)裝置”時代。知識的指數(shù)級增長也使學(xué)者需要更長時間才能站到學(xué)科前沿。
最后,信息過載導(dǎo)致注意力渙散。在算法推薦和熱點追逐中,科學(xué)家正陷入“信息繭房”,可能錯過那些冷門卻具有顛覆潛力的研究方向。
解決方案各具特色
為破解困局,各國科技機構(gòu)正積極探索各具特色的解決方案。
激勵里程碑創(chuàng)新的“懸賞模式”令人矚目。美國國防部高級研究計劃局2004年發(fā)起的自動駕駛汽車沙漠挑戰(zhàn)賽,旨在通過設(shè)立獎項,成功推動整個行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)資助機制也在被突破。
德國和英國相繼成立創(chuàng)新機構(gòu),明確將資助重點放在顛覆性技術(shù)而非漸進式改進上。美國國立衛(wèi)生研究院院長杰伊·巴塔查里亞也作出了類似承諾。德國大眾汽車基金會更是獨具慧眼,專門支持那些被其他機構(gòu)視為“過于天馬行空”的科幻式創(chuàng)意。
資助方式也在不斷創(chuàng)新。為避免資助過度集中于人工智能等熱門領(lǐng)域,辛納特拉提出可以引入隨機分配機制。新西蘭等國已開始試點“科研彩票”模式,從達到基本質(zhì)量標準的申請中隨機抽取資助對象。
這場科研范式的變革,是否有可能在全球范圍內(nèi)掀起顛覆性創(chuàng)新浪潮,仍需要一段時間的繼續(xù)觀察。