科学研究投入在增加，但收效却在减少？
编者按：最近，美国《大西洋月刊》刊载了一篇由patrick collison和michael nielsen撰写的文章：science is getting less bang for its buck。正如此文的标题，这个令人不安的结论，来自他们发起了一项调查：让全球著名科学家比较各自领域获奖成果的重要性，然后根据排名看几十年来获奖成果的质量变化。最后发现，我们并未超过科学的黄金时代（上世纪20、30年代），但对科学研究的投入与当年不可同日而语，为何没有获得应有的成效呢？
编译 | 周 杨
责编 | 叶水送
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科学和技术是人类福祉和文明长期进步的基础，从对科学的公共投资增长上看尤其如此。如今科学家更多了，对于科学的资助，以及发表的科学论文也在增加。
20世纪后半叶，对科技发展的资金投入和人才培养的增长速度惊人。科学技术类的博士学位以及对科技研究的资金投入在20世纪40年代起步，此后便急速增长，而在2000以后更趋于直线上涨。
虽然数据表现十分积极，但衡量科技进步不能仅看资金投入和人才培养。事实上，如何有意义地衡量科学进步非常困难。部分问题在于难以准确评估科学发现的重要性。如在关于电力的早期实验中，科学家发现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，而青蛙的腿在接触金属之后会莫名地抽搐。这在当时，科学家无从断定这些现象是否暗示着更深层的科学规律，而如今看来，才会发现这是划时代的发现。
尽管难以评估科学成果的重要性，但评估本身却是必要的。基于此，patrick collison和michael nielsen发起了一项调查，让科学家比较各自领域的获奖成果的重要性，然后根据这些排名得出科学家们如何看待几十年来获奖成果的质量变化。
对于物理学奖，collison和nielsen调查了93位权威的物理学家，让他们评估了1370项发现。下图中的条形图显示了每十年的分数。得分以”这十年的发现被认为比其他几十年的发现更重要的可能性”作为评估标准。而时间以科学成果被发现的年份为准，而不是获奖时间。
第一个十年表现不佳。那十年，诺贝尔奖仍在探索阶段。从1910年代到20世纪30年代，随之而来的是物理学的黄金时代。在此之后，出现了大幅下降，并在20世纪60年代部分复苏。但从20世纪40年代到80年代，物理学家每十年的评价都要比从1910年代到20世纪30年代最糟糕的十年更糟糕。这意味着，在物理学家眼中，这一时期物理学中最好的发现变得不那么重要了。而图表的数据在20世纪80年代末停止了。原因在于，近年来，诺贝尔委员会更愿意为1980年代和1970年代的工作颁奖。事实上，自1990年以来，仅有三项发现，获得了诺贝尔奖。
为了使这份调查更具说服力，我们对诺贝尔化学奖和诺贝尔生理或医学奖也进行了类似的调查。分数如下：
结果可能比物理学要好一点，在20世纪后半叶有一些微小的进步，但和物理学一样，20世纪90年代和21世纪头十年因为同样的原因被忽略了。
这项调查的结果是令人沮丧的：在过去的一个世纪里，我们大大增加了投入科学的时间和金钱，但在科学家自己的判断中，我们出产科技成果的速度几近恒定，这恰恰在证明效率正在降低。
当然这样的评判标准可能会得到某些评论家的质疑，他们认为获得诺贝尔奖的科技成就不能完全代表科学进步的速度。比如诺贝尔奖不包括部分科学领域，特别是计算机等新科技领域，而另一种看法则认为诺贝尔奖委员会偏爱年长的科学家。
尽管如此，想要得出重大科学发现仍然是变得越来越难，它需要更大的团队和更广泛的科学培训，这也表明我们努力的回报率大幅下降。也有人反对这一观点，因为他们所从事的领域正在取得巨大进步。比如近几年炙手可热的人工智能和生物学中的crispr基因编辑技术。以ai为例，过去几年，ai的主要发现包括提高识别图像和人类语音的能力，这些都是重要的结果，我们乐观地认为ai的工作将在未来几十年产生巨大的影响，但它需要更多时间、金钱和努力来达成这些结果，并且暂不清楚它们是否比20世纪20年代的发现在排序上更重要。
为什么科学研究变得如此昂贵，却没有产生相应的收效？经济学家本杰明·琼斯和布鲁斯·温伯格研究了科学家在做出伟大发现时的年龄。他们发现，在诺贝尔奖的早期，未来的诺贝尔科学家平均在37岁时获得了获奖的发现。但近年来平均上升到47岁。也许今天的科学家需要了解更多，用更长时间的学习才能做出重要发现。而如今，科学研究团队的规模远超一个世纪以前。平均而言，今天的研究团队和20世纪的团队规模相比几乎翻了两番，而且这种增长仍在继续。
为什么产出科学研究成果变得更加艰难？这正如哥伦布发现新大陆，在早期时，由于一切都是未知的，探索者的起步门槛低，轻轻松松就能有所突破。但慢慢地，为了获得重大发现，探险者必须在越来越困难的条件下前往更偏远的地区，科学探索也是一样。在这种观点中，科学是一个有限的前沿，需要更多的努力来“填补地图”，而地图逐渐正在接近完成。但另一种观点则认为，科学是一个无穷无尽的前沿，总会有新的现象被发现。
乐观人士指出，科学的探索是无界的，我们将不断探索并发现新的科学领域。如果我们看到了科学进步的放缓，只是因为科学研究的焦点过于专注于已经建立的研究领域，很难再有新的进步，如果未来我们多着眼于新科技，科技进步的速度将会提高。
如果科学研究的收效递减，这对我们的未来意味着什么？是否会有更少的新科学见解来激发在过去一个世纪中重塑我们世界的新技术？事实上，经济学家认为这种情况正在发生，他们称之为生产力放缓。政策资助机构和大学应该更多考虑这一课题，并更好地了解这种现象的原因，找出扭转这种现象的方法，这或许是改善未来的最佳契机之一。
参考资料
science is getting less bang for its buck.
