为什么科学家不再冒险？

科学新闻的消费者认为我们生活在研究的黄金时代。

然而，系统证据表明情况并非如此。尽管投资大幅增加，但近几十年来，与 DNA 的发现相媲美的突破仅在 70 年前，这已经非常罕见了。

科学工作现在不太可能朝着新的方向发展，资助机构也不太可能资助更多的探索性项目。即使在那些科学进步依然强劲的领域，与过去相比，发现仍然需要付出更多的努力。

例如，现在开发新药的成本每九年翻一番。

专家们对是什么阻碍了科学的发展持不同意见。一个常见的解释是，潜在的发现越来越少，也越来越难找到，从而免除了科学家和机构的责任。

实际上，几乎每个时代都有类似的抱怨，例如 19 世纪晚期处于发现相对论边缘的物理学家。而且这样的解释可能是自我实现的：很难为同行认为不可行的雄心勃勃的探索性工作获得资金。

要了解较慢的发现速度，了解科学突破发生的过程至关重要。它可以用一个非常简单的三相模型来说明。

首先，在探索阶段，如果一个新的科学想法吸引了足够多的科学家的注意，他们就会了解它的一些关键特性。

其次，在突破阶段，科学家们学会了如何在他们的工作中富有成效地利用这些关键特性。

第三，在最后阶段，随着想法的成熟，进步是渐进的。它仍然会产生有用的见解，但最重要的见解已经用尽；这一阶段的大部分工作都集中在想法的实际应用上。

科学家们很愿意在突破阶段研究想法，毕竟，每个人都想参与一个有前景的项目。他们也愿意致力于成熟的想法，从成功的想法中获得社会效益。

但是研究新颖的想法会使科学家的职业生涯面临相当大的风险，因为他们中的大多数都失败了。这种对探索性科学的偏见是该领域停滞不前的关键驱动因素，因为最大的风险往往伴随着最大的回报。

例如，2011 年试图首先编辑哺乳动物细胞基因的研究人员认为 CRISPR 技术是一个冒险的选择，因为该技术在许多方面仍未开发。相比之下，今天它是生物医学领域最著名的进步之一。

下图显示了四个假设想法（A、B、C 和 D）在该模型的三个阶段中的发展。鉴于探索阶段持续的科学努力，想法 A 和 B 将发展成为重要的进步；idea A 的 S 曲线在突破阶段更陡峭，这意味着它对更广泛的科学界最重要。

相比之下，想法 C 和 D 永远不会有太大的意义，无论他们付出了多少努力。科学家面临的问题是，在探索阶段，所有四种想法的潜在影响可能看起来几乎相同。

这种对探索性科学的偏见指出了科学停滞的一个关键驱动因素：科学家们常常不愿意花时间探索新想法，而越来越多地将注意力转向渐进科学。这是有定量证据支持的。

芝加哥大学生物学家和他的同事发现：“用于探索生物医学中化学关系的典型研究策略……产生了保守的研究选择，重点是围绕重要分子建立知识。随着时间的推移，这些选择已经变得更加保守。

另一篇论文由同一个团队也报告说：“高风险创新策略很少见，反映出人们越来越关注既定知识。与此同时，亚利桑那大学社会学家和他的同事最近的一项分析追踪了随着时间的推移，颠覆性科学和技术的显着下降，并将这一趋势归因于依赖于现有知识范围缩小的科学家。

然而，探索性研究失败的潜在风险一直是科学研究的一个特点。那么，为什么它比以往任何时候都更能支配科学家的行为呢？

简而言之，因为衡量他们成功的方式发生了变化。研究科学家的规则过去是“发表或灭亡”。

这个概念最早出现在四十年代将发表多篇论文的科学家指定为“富有成效的”。但近几十年来，这一指标的重要性已经消退。

现在，一篇文章的受欢迎程度胜过一切，而受欢迎程度是通过其他科学论文引用它的次数来衡量的。

与报告职业棒球击球手击球率的体育统计网站一样，Google Scholar 和 Web of Science 等服务报告科学家的影响程度，根据其获得的引用次数来评估他们的工作。新的口头禅是：要有影响力或被边缘化。

这种固定降低了进行探索的动力。当一位科学家冒险进入一个新兴的研究领域时，这项工作不太可能获得很多引用，因为很少有其他科学家会研究相关主题。

相比之下，随着一个成功的想法逐渐成熟，发现的相对确定性，无论是渐进的，会吸引更多的科学家到该领域，如果有很多人在该领域工作，他们的工作就会得到更多的引用。

下图说明了科学家激励机制发生变化后研究重点的转变。在引文痴迷之前，相当一部分科学家愿意从事探索。

今天（右图），科学家们不太愿意尝试新想法，而是追求渐进式进步。科学家努力的这种转变代价高昂，因为很少有想法发展成为突破。

Moderna 的联合创始人是众多注意到渐进式进步是当今学术界常态的科学家之一。他敦促进行改革，以培养一种科学飞跃得到更多鼓励的文化，即使失败也会在一定程度上得到回报。

实现这一目标的一种方法是根据出现的单词和单词序列为研究出版物的文本编制索引，这一过程揭示了一篇文章所依据的想法列表。

一篇依赖较新想法的论文更有可能反映探索性科学，谷歌学术搜索等服务除了引用指标外，还应该报告新颖性指标。

虽然这些新颖的衡量标准并不完美，但它们作为衡量科学影响力的引文指标并没有比引文指标更多的缺陷，并且提供了另一种评估工作的方法。

一个只报道平均打击率的体育网页会提供一个非常不完整的全垒打击球手频繁三振出局的价值的图片。科学评估服务同样应避免呈现不完整的情况。

另一种理想主义的回应是完全停止衡量科学影响——但实际上，这是不可行的。科学家和其他地位高的专业人士一样，无法逃避当今无情的绩效量化。

此外，如果使用得当，指标可以用于分配有限的研究资金。在这方面，科学努力也需要转变。与大学管理者一样，资助机构在做出招聘、任期和晋升决定时也应该开始使用新的指标。

这样做将大大增加科学家从事探索性工作的动力。科学作为一门学科将对那些可能因为担心探索受到惩罚而不是奖励而远离学术界的人变得更加好客。

幸运的是，至少在美国，这个目标得到了跨党派的支持。例如，拜登政府的第一份预算包括用于建立ARPA-H生物医学资助模型的 65 亿美元，该模型旨在支持“可以建立全新范式的高风险探索”，方法是让资助决策远离影响力，痴迷的同行评审员。

不过，这只是朝着正确方向迈出的一步。它直接影响了一小部分参与 ARPA-H 计划的生物医学研究人员的积极性。为了真正重振生物医学科学，需要对更大比例的研究人员所面临的职业激励进行根本性的改变。

mRNA Covid 疫苗的开发是一个很好的例子，说明科学家在受到激励去从事新工作时可以做什么。它还表明，重要的发现往往是大型社区持续努力的结果。

卡塔林·卡里科可能是从事 mRNA 疫苗研究的科学家中最著名的一位，他将这项工作的贡献归功于其他数百人。但是，如果许多研究人员愿意尝试、发展它们并讨论它们的优点，这些想法只会从婴儿期发展到突破。

当许多其他人愿意冒险尝试新想法时，其他科学家更有可能参与其中。

mRNA 疫苗技术的历史也提供了科学界对新思想的敌意的证据。与早期发展相关的关键研究论文一次又一次地被领先的科学期刊拒绝，这些期刊担心如果发表过多的探索性科学就会失去地位，因为它不太可能去任何地方。

然而，正如我们所看到的，几乎不可能在新想法尚处于萌芽状态且知之甚少时，就了解它们的可行性和意义。顶级期刊对创新工作的拒绝使负面判断自我实现：如果没有其他科学家的关注，许多想法无论其潜力如何都会默默无闻。

那么，是时候让科学回到工程师万尼瓦尔·布什在他 1945 年给罗斯福总统的报告中所设想的道路上了 。

受第二次世界大战期间学术自由丧失的推动，它强调了开放式探索对科学进步的重要性。

他认为许多有价值的发现仍有待发现，这反映在布什报告的标题“科学：无尽的前沿”中。

从那以后的几十年里，对研究评估影响的偏执狂的关注阻碍了这种探索。

如果我们更加重视它，我们的边界可能会再次开始扩张。

原文始发于微信公众号（网络研究院）：为什么科学家不再冒险？