科技的每一次颠覆性突破,都将给人类社会带来长远进步。其中一个突破就是颠覆现有的知识体系,引导科学技术向新的方向发展。万有引力定律统一了地面物体和宇宙天体的运动规律;麦克斯韦方程组以近乎完美的方式统一了电学和磁学,并预言光是一种电磁波;相对论和量子力学奠定了现代物理学的基础。根据。在人类漫长的历史长河中,给现实生活带来质变的科技成果比比皆是。然而,研究发现,过去60年的颠覆性科学技术越来越稀缺,科学进步正在“放缓”。明尼苏达大学和亚利桑那大学的科学家分析了WebofScience(WoS)中的2500万篇论文(1945-2010年)和美国专利商标局(USPTO)PatentsView数据库中的390万项专利(1976-2010年)发现:近年来发表的论文和专利不太可能具有破坏性或使以前的发现(如DNA双螺旋结构)过时,并将科学和技术推向新的方向;相反,论文和专利更有可能巩固或进一步发展以前的工作,例如Kohn-Sham方程;科学家和发明家越来越多地使用更窄的知识来开发他们的新工作;这种模式适用于所有主要科学领域,包括技术、医学和社会科学。相关研究论文《论文和专利随着时间的推移变得不那么具有破坏性》发表在权威科学期刊《自然》上。根据该论文,这种下降趋势不太可能是由发表作品质量或引用政策的变化引起的,而是因为近几十年来科学家和发明家依赖的现有知识体系范围更窄,这对个人有利事业,但更普遍地不利于科学进步。“一个健康的科学生态系统既包括巩固对先前工作的改进,也包括新的颠覆性发现,但研究的性质正在发生变化,”通讯作者、明尼苏达大学助理教授RussellFunk说。随着创新变得越来越普遍,未来可能需要更长的时间才能实现明显推动科学进步的关键突破。”缺乏“唾手可得的果实”?发现和发明被认为是科学理论和技术变革的自然副产品,允许以前积累的知识推动未来的发展和进步。用牛顿的话来说,以前积累的知识使后代能够“站在巨人的肩膀上”,从而使未来的进步成为可能。虽然近几十年来新科技知识呈指数增长,为取得重大进展创造了成熟条件,但也有人担心创新活动正在放缓。此前的研究发现,半导体、制药等领域的研究生产力正在下降,论文、专利甚至拨款申请都变得不那么新颖,并且与以往的工作相比更不可能将不同领域的知识联系起来,这两者都是创新的先决条件。此外,从发现到获得诺贝尔奖的时间间隔也变长了,可见近年来的科技贡献无法与过去相提并论。这些趋势也引起了政策制定者的关注,因为它们对经济增长、人类健康和福祉、国家安全以及应对气候变化等重大挑战的全球努力构成了重大威胁。迄今为止,表明颠覆性科技突破放缓的证据是基于使用不同的、特定领域指标的特定领域研究,因此很难判断科学和技术领域的变化是否以相似的速度发生。为此,Funk等人。使用CD指数分析了60年来的2500万篇论文和390万项专利,CD指数是一种新的量化指标,可用于描述论文和专利如何改变科技引文网络。他们发现最近的论文和专利越来越不可能将科学和技术推向新的方向,这种现象适用于各个领域以及各种不同的基于引文和文本的指标。就论文而言,社会科学在1945-2010年间的颠覆性分数下降了91.9%,而物理科学则下降了100%;在专利方面,计算机和通信专利在1980-2010年间下降了78.7%,药品和医疗专利下降了91.5%。颠覆性科学和技术的突破正在放缓值得注意的是,Funk等人。还通过分析代理复制了上述发现,包括论文中的文本多样性以及破坏性词汇与改进词汇的使用。1945-2010年论文标题和1980-2010年专利标题的独特/总字数显示科学技术使用的语言多样性下降(下图a、d);1945-2010和1980年的论文标题——2010年专利标题中每年引入的新词对/总词对表明,科技语言使用的新颖性也在下降(下图b、e);在第一个(红色)和最后一个(蓝色)十年中,论文和专利标题中最常见动词的频率也发生了显着变化(下图c、f)。论文和专利的语言变化Funk等。说他们的研究也有一定的局限性。例如,尽管迄今为止的研究支持CD指数的有效性,但它是一个相对较新的创新活动指标,将受益于未来对其行为和属性的研究,尤其是跨数据源和上下文。系统地检查不同领域中不同引用实践的影响的研究将特别有价值。尽管如此,更全面地了解颠覆性科学技术的衰落,有助于我们对未来组织科学技术生产的战略进行急需的重新思考。不发表还是灭亡?当前趋势的一种理论是,颠覆性创新的所有“唾手可得的果实”都已经存在,因为现成的提高生产力的创新已经实现。与此同时,学者们有时会面临一种“不发表就灭亡”的研究文化,在这种文化中,他们的成功取决于他们发表的论文数量或他们开发的专利数量。该论文的第一作者迈克尔帕克说:“很多创新都来自于尝试新事物,或者采纳不同领域的想法,然后看看会发生什么,但如果你只是想尽可能快地发表一篇又一篇论文可能的焦虑,以及更少的阅读和思考可能导致这些破坏性突破的重大问题。”尽管目前存在这种趋势,但研究人员表示,重要的是要注意,这并不意味着可以找到的技术进步更少。“从气候变化到太空探索,我们迫切需要创新来解决当今最紧迫的挑战,”芬克说。“很明显,颠覆性创新仍有巨大的机会发生并改善人类。”他们建议,为了促进颠覆性科学技术的产生,学者们需要广泛阅读,从而跟上快速扩展的前沿领域与此同时,高校可能需要放弃对论文/专利的数量要求,转而更加关注和奖励高质量的论文/专利,远离“不发表就灭亡”的研究文化,以及做真正有意义的工作。
