科研的“边际递减”悲剧：投入巨大，进展却越来越慢了

编者按：尽管花费在研究上的时间和金钱大幅增加，但科研进展却跟不上过去，到底是哪的问题?本文译自Theatlantic原标题为" Science Is Getting Less Bang for Its Buck"的文章。

作家斯图尔特·布兰德（Stewart Brand）曾经写道:“科学是唯一的新闻。”尽管新闻的标题主要被政治、经济和八卦占领，但却是科学和技术在很大程度上支撑着人类福祉的进步和人类文明的长期发展。这反映在对科学进行公共投资的迅速增长上。如今，科学家数量、科学基金金额和科学论文发表数量比以往任何时候都要多:

数据来源：帕特里克·克里森和迈克尔·尼尔森

从表面上看，这是鼓舞人心的结果。但是对于所有这些努力的增加，我们在科学上的理解是否得到了相应的增加?抑或是我们投资的更多只是为了维持(甚至是看到了下降趋势)科学进步的速度?

用有意义的方式来衡量科学进步是非常困难的。部分问题在于，很难准确评估一项科学发现的重要性。

让我们想想那些关于电的早期实验。许多这样的实验在当时看来很奇怪。在一个实验中，科学家们注意到，把琥珀在猫的皮毛上摩擦后，琥珀会莫名其妙地吸引诸如羽毛之类的物体。在另一个实验中，一位科学家注意到青蛙的腿在被金属手术刀触碰时会不自主地抽搐。

即使是做这些实验的科学家，也不清楚这些发现是不重要的奇怪现象，还是通向更深层次真相的通道。在当今时代的人们看来，这些是划时代的实验，是发现新自然力量的早期迹象。

但即使很难评估科学工作的重要性，也有必要做出这样的评估。我们需要这些评估来授予科学奖项，并决定哪些科学家应该得到聘用或接受资助。一般来讲，标准的方法是询问独立科学家对相关工作的意见。这种方法并不完美，但它是我们目前拥有的最好的评估方式。

考虑到这一点，我们进行了一项调查，要求科学家对各自领域获得诺贝尔奖的发现进行比较。然后，我们会得到一个排名。用这些排名，我们可以确定，在科学家们的眼里，这些获得贝尔奖的发现的重要性在过去几十年中发生了怎样的变化。

作为一个抽样调查问题，我们可能会问物理学家，对科学理解的更重要贡献是什么:中子(构成宇宙中大约一半普通物质的粒子)的发现，还是宇宙微波背景辐射(大爆炸的余光)的发现。我们可以把这项调查看作是一场循环赛，通过专业科学家的判断，让这些科学发现相互之间进行竞争性匹配。

针对诺贝尔物理学奖，我们调查了93位来自世界顶尖学术物理部门的物理学家(根据上海世界大学排名)，这些科学家对1370对发现进行了判断。以下条形图显示了“每个十年的分数”。所谓“每个十年的分数”指的是这十年间的发现被认为比其他几十年的发现更重要的可能性。需要说明的是，某项研究的贡献属于完成的那一年，而不是属于在奖项颁发的那一年。

帕特里克·克里森和迈克尔·尼尔森提供的数据

第一个十年表现不佳。在那十年里，诺贝尔委员会还没有搞清这个奖到底是为了什么。例如，有一个奖项是为更好地照亮海上灯塔和浮标而设立的。如果你是在船上，那这是个好消息，但它在现代物理学家中得分很低。但到了20世纪10年代，这些奖项大多颁发给符合现代物理学理念的发现。

从1910年代到1930年代，物理学迎来了一个黄金时代。这是量子力学的发明的时间段，量子力学是有史以来最伟大的科学发现之一，这一发现彻底改变了我们对现实的理解。其他一些革命性的发现也是在这个时间段：x射线结晶学的发明，它让我们探索原子世界;中子和反物质的发现;还有许多关于放射性和核力的实质的发现。这是科学史上最伟大的时期之一。

在这一时期之后，分数出现了大幅度的下降，在60年代出现了一定的复苏。这是由于两个发现:宇宙-微波背景辐射和粒子物理的标准模型，这是粒子物理是构成宇宙的基本粒子和力的最佳理论。即使有了这些发现，物理学家们仍然认为，从20世纪40年代到80年代的每个十年都比20世纪10年代到30年代最差的十年还要更糟糕。物理学家们自己判断，一些以往物理学中最伟大的发现变得不那么重要了。

我们的图表只画到了20世纪80年代末。原因是，近年来，诺贝尔委员会更倾向于为上世纪80年代和70年代的工作颁奖。事实上，自1990年以来，只有三项发现获得了诺贝尔奖。这太少了，无法得到90年代的高质量评估，所以我们没有对这些奖项进行调查。

然而，自1990年以来诺贝尔奖的缺乏本身就暗示了一些东西。20世纪90年代和21世纪头十年，诺贝尔委员会最想跳过这几十年，而对早期作品颁发奖项。考虑到上世纪80年代和70年代本身分数也并不高，这一现象对物理学界来说是个坏消息。

我们的研究可能会听到各种反对的声音。也许在我们的研究中，被调查的物理学家在某种程度上是有偏的，或者他们对获奖发现的理解不够完全。如前所述，很难界定一个发现比另一个发现更重要的标准。然而，科学家的判断仍然是我们比较科学工作成果的最好方法。

物理学做得不是很好，或许其他领域做得更好?我们对诺贝尔化学奖和诺贝尔生理学或医学奖进行了类似的调查。以下是得分:

帕特里克·克里森和迈克尔·尼尔森提供的数据

这一结果比物理学略令人鼓舞。看起来科研情况在20世纪下半叶略有改善，但幅度很小。与物理学一样，上世纪90年代和本世纪头十年没有放入图中，因为诺贝尔委员会强烈倾向于授奖于更早的工作成果：在上世纪90年代和本世纪头十年里，诺贝尔委员会颁发的诺贝尔奖比过去每个十年都要少。

这项调查描绘的图景是暗淡的:在过去的一个世纪里，我们大大增加了投入在科学上的时间和金钱，但根据科学家自己的判断，我们产生最重要的突破的速度近乎是恒定的。以每美元或人均计算，这表明科学的效率正在大大降低。

（编辑：应用网_镇江站长网）

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