專(zhuān)家揭示科學(xué)無(wú)限增長(zhǎng)背后的“秘密引擎”

數(shù)百萬(wàn)篇科學(xué)論文每年在全球發(fā)布。這些科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)方面的論文展示了從平凡到深刻的發(fā)現(xiàn)。

自 1900 年以來(lái)，已發(fā)表的科學(xué)文章數(shù)量大約每 10 到 15 年翻一番;自 1980 年以來(lái)，每年約為 8% 至 9%.這種加速反映了巨大的不斷擴(kuò)大的研究范圍跨越無(wú)數(shù)主題，從宇宙的最遙遠(yuǎn)到地球上生命和人性的復(fù)雜性。

然而，這種非凡的擴(kuò)張?jiān)徽J(rèn)為是不可持續(xù)的。

在他的1963 年有影響力的書(shū),小科學(xué)，大科學(xué)......及超越，Scientometrics 的創(chuàng)始人 – 或與科學(xué)出版物相關(guān)的數(shù)據(jù)信息計(jì)量學(xué)–德里克·德·索拉·普萊斯著名的預(yù)言了科學(xué)增長(zhǎng)的極限。

他警告說(shuō)，世界很快就會(huì)耗盡其研究資源和人才庫(kù)。他想象這將導(dǎo)致醫(yī)學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)和潛在危機(jī)的下降。當(dāng)時(shí)，被廣泛接受的學(xué)者他對(duì)科學(xué)進(jìn)步即將放緩的預(yù)測(cè)。

錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)

事實(shí)上，科學(xué)已經(jīng)驚人地違背了普萊斯的可怕預(yù)測(cè)。世界現(xiàn)在沒(méi)有停滯不前，而是經(jīng)歷了”全球大型科學(xué)“ – 一個(gè)龐大的、不斷增長(zhǎng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)?？茖W(xué)生產(chǎn)的爆炸式增長(zhǎng)使普萊斯對(duì)崩潰的預(yù)測(cè)可能是科學(xué)研究中最令人震驚的錯(cuò)誤預(yù)測(cè)。

不幸的是，普萊斯于 1983 年去世，為時(shí)過(guò)早，無(wú)法意識(shí)到自己的錯(cuò)誤。

那么，是什么解釋了世界科學(xué)研究能力持續(xù)且急劇增長(zhǎng)的原因呢？

我們是社會(huì)學(xué)家誰(shuí)學(xué)習(xí)高等教育和科學(xué).我們的新書(shū)全球大型科學(xué)：大學(xué)、研究合作和知識(shí)生產(chǎn)》一書(shū)發(fā)表于普萊斯命運(yùn)預(yù)言 60 周年之際，為這種快速而持續(xù)的科學(xué)發(fā)展提供了解釋。它追溯了全球科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史。

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、戰(zhàn)爭(zhēng)、太空競(jìng)賽和地緣政治競(jìng)爭(zhēng)等因素?zé)o疑刺激了研究能力。但僅憑這些因素并不能解釋當(dāng)今科學(xué)事業(yè)的巨大規(guī)模。

教育革命：科學(xué)的秘密引擎

在許多方面，世界的科學(xué)能力是建立在追求高等教育的年輕人的教育抱負(fù)之上的。

在過(guò)去的 125 年里，對(duì)高等教育的需求和機(jī)會(huì)不斷增長(zhǎng)，引發(fā)了一場(chǎng)全球教育革命。現(xiàn)在，世界上超過(guò)五分之二的年輕人年齡在 19-23 歲之間盡管存在巨大的地區(qū)差異，但都接受了高等教育。這場(chǎng)革命是驅(qū)動(dòng)科研能力的引擎。

如今，全球有 38,000 多所大學(xué)和其他高等教育機(jī)構(gòu)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。公共和私人資助的教育任務(wù)為研究任務(wù)提供補(bǔ)貼，學(xué)生學(xué)費(fèi)的很大一部分用于支持教師。

這些教師科學(xué)家在教學(xué)與進(jìn)行廣泛研究之間取得平衡。大學(xué)科學(xué)家的貢獻(xiàn)率為 80% 到 90%每年在數(shù)百萬(wàn)篇論文中發(fā)表的發(fā)現(xiàn)。

外部研究資助對(duì)于專(zhuān)用設(shè)備、用品和研究時(shí)間的額外支持仍然是必不可少的。但大學(xué)的日常研究能力，尤其是以團(tuán)隊(duì)形式工作的學(xué)者構(gòu)成了全球科學(xué)進(jìn)步的基礎(chǔ)。

即使是最慷慨的國(guó)家科學(xué)和商業(yè)研發(fā)預(yù)算也無(wú)法完全維持正在進(jìn)行的科學(xué)發(fā)現(xiàn)所需的基本基礎(chǔ)設(shè)施和人員配備。

同樣，政府實(shí)驗(yàn)室和獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)，例如美國(guó)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院或德國(guó)的馬克斯普朗克研究所，無(wú)法替代生產(chǎn)大學(xué)提供的容量.

合作造福科學(xué)和社會(huì)

過(guò)去幾十年，全球科學(xué)合作也激增。這些安排利用來(lái)自世界各地的多元化人才來(lái)提高研究質(zhì)量。

國(guó)際合作促成了數(shù)百萬(wàn)篇合著論文.在 1980 年之前，國(guó)際研究伙伴關(guān)系相對(duì)較少，僅占 7,000 多篇論文，約占當(dāng)年全球產(chǎn)出的 2%。

但到 2010 年，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)飆升到 440,000 篇論文，這意味著世界上 22% 的科學(xué)出版物來(lái)自國(guó)際合作。

這種建立在“協(xié)作紅利”基礎(chǔ)上的增長(zhǎng)一直持續(xù)到今天，并已被證明可以產(chǎn)生最具影響力的研究.

大學(xué)往往與其他大學(xué)有著共同的學(xué)術(shù)目標(biāo)，并擁有廣泛的網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)放的文化，這使得這些合作相對(duì)容易。

今天，大學(xué)在涉及數(shù)百甚至數(shù)千名科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的國(guó)際超級(jí)合作中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在這些巨大的合作中，研究人員可以解決他們?cè)谫Y源較少的小團(tuán)體中無(wú)法解決的重大問(wèn)題。

超級(jí)合作促進(jìn)了對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的宇宙物理學(xué)以及進(jìn)化論和遺傳學(xué)的綜合，這是單個(gè)國(guó)家的科學(xué)家永遠(yuǎn)無(wú)法單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的。

全球中心的作用

由來(lái)自世界各地的大學(xué)組成的中心使科學(xué)研究徹底全球化。這些全球中心中的第一個(gè)由數(shù)十所北美研究型大學(xué)組成，始于 1970 年代。他們?cè)?1980 年代擴(kuò)展到歐洲，最近擴(kuò)展到東南亞。

這些區(qū)域中心和大學(xué)聯(lián)盟將來(lái)自數(shù)百所大學(xué)的科學(xué)家聯(lián)系起來(lái)，以尋求合作研究項(xiàng)目。

這些大學(xué)的科學(xué)家經(jīng)常超越地緣政治界限，伊朗研究人員與美國(guó)人合作發(fā)表論文，德國(guó)人與俄羅斯人和烏克蘭人合作，中國(guó)科學(xué)家與日本和韓國(guó)同行合作。

這新型冠狀病毒 （COVID-19）大流行病清楚地展示了全球大科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際合作的巨大規(guī)模。在大流行開(kāi)始后的短短六個(gè)月內(nèi)，世界各地的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)表了23,000 項(xiàng)關(guān)于該病毒的科學(xué)研究.這些研究有助于快速開(kāi)發(fā)有效的疫苗。

隨著大學(xué)不斷擴(kuò)大的全球網(wǎng)絡(luò)，合作可以通過(guò)主要研究中心傳播到世界各地。

全球大型科學(xué)是否可持續(xù)？

但是，盡管科學(xué)產(chǎn)出增長(zhǎng)令人印象深刻，但這個(gè)高度協(xié)作和跨國(guó)的大型科學(xué)品牌確實(shí)面臨著挑戰(zhàn)。

一方面，許多產(chǎn)生大量科學(xué)的國(guó)家的出生率正在下降。另一方面，世界各地的許多青年，尤其是低收入國(guó)家的青年，接受高等教育的機(jī)會(huì)較少。盡管南半球最近取得了一些進(jìn)展.

維持這些全球合作和這種高科學(xué)產(chǎn)出率將意味著擴(kuò)大接受高等教育的機(jī)會(huì)。這是因?yàn)楦叩冉逃馁Y金補(bǔ)貼了研究成本，而高等教育培養(yǎng)了下一代科學(xué)家。

De Solla Price 無(wú)法預(yù)測(cè)大學(xué)在駕駛方面會(huì)有多么不可或缺全球科學(xué).無(wú)論好壞，科學(xué)生產(chǎn)的未來(lái)都與這些機(jī)構(gòu)的未來(lái)息息相關(guān)。

大衛(wèi)·貝克，社會(huì)學(xué)、教育和人口學(xué)教授，賓夕法尼亞州立大學(xué)和賈斯汀 JW 鮑威爾， 教育社會(huì)學(xué)教授，盧森堡大學(xué)

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