過去幾十年里，全世界范圍內(nèi)科學技術(shù)研究論文發(fā)表的數(shù)量激增。但根據(jù)對論文與以前的文獻的分析，科學家們發(fā)現(xiàn)，這些論文的「顛覆性」在急劇下降。

來自數(shù)百萬份手稿的數(shù)據(jù)顯示，與 20 世紀中期相比，21 世紀以來完成的研究更像是「逐步地」推動科學領域內(nèi)的發(fā)展，而不是開拓一個新的方向并讓以前的工作徹底過時。對 1976 年至 2010 年的專利分析顯示了同樣的趨勢。

這份報告于 1 月 4 日發(fā)表在《自然》雜志上。美國明尼蘇達大學的社會學家、分析報告的共同作者 Russell Funk 表示：「這些數(shù)據(jù)表明，某些東西正在發(fā)生變化，以前那種顛覆性發(fā)現(xiàn)的強度不再有了?！?/span>

引用量說明了什么？

盡管上個世紀見證了科學技術(shù)知識的空前擴張，人們開始擔心創(chuàng)新活動正在放緩。與之前的工作相比，論文、專利甚至撥款申請都變得不那么具備新穎性，并且不太可能將不同的知識領域聯(lián)系起來。此外，諾貝爾獎的發(fā)現(xiàn)年份與獲得年份之間的差距也越來越大，這表明現(xiàn)在一些貢獻的重要程度已無法與以往相匹敵。

這種創(chuàng)新的放緩需要嚴謹?shù)姆治鼋忉尅蟾孀髡咄茢?，如果一項研究具有高度的顛覆性，那么后續(xù)的研究將不太可能引用該研究的參考文獻，而會引用該研究本身。

因此，研究人員通過分析 Web of Science (WoS) 中的 2500 萬篇論文（1945-2010 年）和美國專利商標局 (USPTO) 專利視圖數(shù)據(jù)庫中的 390 萬項專利（1976-2010 年）來理解創(chuàng)新差距的產(chǎn)生。WoS 數(shù)據(jù)包括 3.9 億次引用、2500 萬篇論文標題和 1300 萬篇摘要；Patents View 數(shù)據(jù)包括 3500 萬次引用、390 萬個專利標題和 390 萬個摘要。隨后，他們在另外四個數(shù)據(jù)集（JSTOR、美國物理學會語料庫、Microsoft Academic Graph 和 PubMed）上使用了同樣的分析方法，其中包含 2000 萬篇論文。

利用這 4500 萬份論文手稿和 390 萬項專利的引用數(shù)據(jù)，研究人員計算出了一個衡量顛覆性的指標，稱為「CD index」，其數(shù)值從 - 1 到 1 分布，即從顛覆性最小的工作到顛覆性最大的工作。

從 1945 年到 2010 年，研究手稿的平均 CD index 下降了 90% 以上，而從 1980 年到 2010 年，專利的平均 CD index 下降了 78% 以上。在所有被分析的研究領域和專利類型中，顛覆性都在下降，即使考慮了諸如引文慣例等因素的潛在差異，結(jié)果也是如此。

語言習慣的變化

作者還分析了手稿中最常用的動詞，并發(fā)現(xiàn) 20 世紀 50 年代的研究更有可能使用意味著創(chuàng)造或發(fā)現(xiàn)的詞語，如「產(chǎn)生」或「確定」，而 2010 年代的研究則更有可能提到漸進式的進展，使用「改善」或「加強」等術(shù)語。

伊利諾伊州埃文斯頓西北大學的計算社會科學家 Dashun Wang 說：「這種現(xiàn)象能以如此細致的方式被記錄下來，是很好的。他們以 100 種不同的方式觀察了這個問題，我覺得總體上非常有說服力?！?/span>

從論文和專利語言的變化中可以看出顛覆性科學技術(shù)的衰落。

同樣在西北大學的計算社會科學家 Yian Yin 表示，其他研究表明，科學創(chuàng)新在最近幾十年也有所放緩。但這項研究提供了一個「以數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式研究科學如何變化的新起點」，他補充道。

Dashun Wang 說，顛覆性本身未必是好事，同時，增量科學也不一定是壞事。他還提到一種情況：例如，對引力波的首次直接觀測，既是革命性的成果，也是增量科學的產(chǎn)物。

亞特蘭大佐治亞理工學院的科技政策專家 John Walsh 說，理想的情況是增量和顛覆性研究的健康組合：「在一個我們關注研究結(jié)果有效性的世界里，有更多的復制和再生產(chǎn)可能是一件好事?！?/span>

是什么讓創(chuàng)新放緩？

到底是什么導致了顛覆性的下降？

John Walsh 表示，了解這種劇烈變化的原因很重要，部分原因或許源于科學事業(yè)的變化。例如，現(xiàn)在的研究人員比 1940 年代多得多，這創(chuàng)造了一個更具競爭性的環(huán)境，提高了發(fā)表研究和尋求專利的風險。這反過來又改變了研究人員如何開展工作的動機。例如，大型研究團隊變得更加普遍，而 Dashun Wang 和他的同事也發(fā)現(xiàn)，大型團隊更有可能產(chǎn)生增量科學而不是顛覆性科學。

John Walsh 說，為這種下降趨勢找到一個解釋并不容易。盡管在 1945 年至 2010 年間，顛覆性研究的整體比例大幅下降，但高度顛覆性研究的數(shù)量卻基本保持不變。

數(shù)據(jù)顯示，高度顛覆性研究的出現(xiàn)與創(chuàng)新速度的放緩并不矛盾。

與此同時，下降的速度也是令人費解的。CD index 從 1945 年到 1970 年急劇下降，然后從 20 世紀 90 年代末到 2010 年更明顯地下降了。

他說：「無論對顛覆性的下降有什么解釋，你都需要對它在 2000 年代趨于平穩(wěn)做出解釋。」