Nature Cover: Der disruptive Fortschritt in der Wissenschaft hat sich deutlich „verlangsamt', wobei die physikalische Forschung um 100 % zurückging

Jeder disruptive Durchbruch in Wissenschaft und Technologie wird der menschlichen Gesellschaft langfristigen Fortschritt bringen. Eine der bahnbrechenden Erscheinungsformen besteht darin, das bestehende Wissenssystem zu unterwandern und die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in neue Richtungen zu lenken.

Das Gesetz der universellen Gravitation vereint die Bewegungsgesetze von Bodenobjekten und Himmelskörpern im Universum; Maxwells Gleichungen vereinen Elektrizität und Magnetismus auf nahezu perfekte Weise und sagen voraus, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist; die Grundlage für die moderne Physik. Die Grundlage des Lernens.

In der langen Geschichte der Menschheit gab es viele wissenschaftliche und technologische Errungenschaften, die qualitative Veränderungen im wirklichen Leben mit sich gebracht haben. Die Studie ergab jedoch, dass disruptive Wissenschaft und Technologie in den letzten 60 Jahren immer seltener geworden sind und der wissenschaftliche Fortschritt „sich verlangsamt“.

Wissenschaftler der University of Minnesota und der University of Arizona analysierten 25 Millionen Arbeiten (1945–2010) im Web of Science (WoS) und 3,9 Millionen Patente in der PatentsView-Datenbank des United States Patent and Trademark Office (USPTO) ( 1976-2010) Entdeckung:

• In den letzten Jahren veröffentlichte Veröffentlichungen und Patente werden wahrscheinlich keine disruptiven Auswirkungen haben oder frühere Entdeckungen (wie die Doppelhelixstruktur der DNA) obsolet machen und Wissenschaft und Technologie in neue Richtungen treiben
• Im Gegensatz dazu konsolidieren oder entwickeln Veröffentlichungen und Patente eher frühere Arbeiten, wie etwa die Kohn-Sham-Gleichung.
• Wissenschaftler und Erfinder nutzen zunehmend engere Wissensausschnitte, um ihre neuen Arbeiten zu entwickeln
Dieses Modell funktioniert in allen wichtigen wissenschaftlichen Bereichen, einschließlich Technologie, Medizin und Sozialwissenschaften.

Die entsprechende Forschungsarbeit trägt den Titel „Papiere und Patente werden mit der Zeit weniger störend“ und wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Dem Papier zufolge ist dieser Abwärtstrend wahrscheinlich nicht auf Änderungen in der Qualität veröffentlichter Arbeiten oder Zitierrichtlinien zurückzuführen, sondern vielmehr darauf, dass sich Wissenschaftler und Erfinder in den letzten Jahrzehnten auf eine engere Reihe von Fakten verlassen haben Wissensbestände, die für die individuelle Karriere gut sind, aber nicht gut für den wissenschaftlichen Fortschritt im Allgemeinen.

„Ein gesundes wissenschaftliches Ökosystem umfasst sowohl die Konsolidierung und Verbesserung früherer Arbeiten als auch neue bahnbrechende Entdeckungen, aber die Natur der Forschung verändert sich“, sagte Russell Funk, korrespondierender Autor des Artikels und Assistenzprofessor an der University of Minnesota , „Da inkrementelle Innovationen immer häufiger vorkommen, kann es in Zukunft länger dauern, bis wichtige Durchbrüche erzielt werden, die die Wissenschaft erheblich voranbringen.“

Mangel an „Low-Hanging Fruit“?

Entdeckungen und Erfindungen gelten als natürliche Nebenprodukte wissenschaftlicher Theorien und technologischer Veränderungen, sodass zuvor gesammeltes Wissen zukünftige Entwicklungen und Fortschritte vorantreiben kann. Nach Newtons Worten kann das in der Vergangenheit angesammelte Wissen künftigen Generationen ermöglichen, „auf den Schultern von Riesen zu stehen“ und so künftigen Fortschritt ermöglichen.

Während neue wissenschaftliche und technologische Erkenntnisse in den letzten Jahrzehnten exponentiell gewachsen sind und die Voraussetzungen für bedeutende Fortschritte geschaffen haben, gibt es auch Bedenken, dass sich die Innovationsaktivität verlangsamt.

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass die Forschungsproduktivität in Halbleitern, Pharmazeutika und anderen Bereichen abnimmt, wobei Papiere, Patente und sogar Förderanträge weniger neu sind als frühere Arbeiten und es weniger wahrscheinlich ist, dass sie verschiedene Wissensbereiche verbinden, was beides Voraussetzungen sind für Innovation.

Darüber hinaus hat sich auch der Jahresabstand von der Entdeckung bis zur Verleihung des Nobelpreises vergrößert, was zeigt, dass die wissenschaftlichen und technologischen Beiträge der letzten Jahre nicht mehr mit denen der Vergangenheit vergleichbar sind.

Dieser Trend hat auch die Aufmerksamkeit politischer Entscheidungsträger auf sich gezogen, da er eine erhebliche Bedrohung für das Wirtschaftswachstum, die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden, die nationale Sicherheit und die globalen Bemühungen zur Bewältigung großer Herausforderungen wie dem Klimawandel darstellt.

Bislang basieren die Beweise, die auf eine Verlangsamung bahnbrechender Durchbrüche in Wissenschaft und Technologie hinweisen, auf Studien in bestimmten Bereichen. Anhand verschiedener, bereichsspezifischer Indikatoren ist es schwierig zu sagen, ob der Wandel in den Bereichen Wissenschaft und Technologie voranschreitet eine ähnliche Rate auftritt.

Zu diesem Zweck analysierten Funk et al. 25 Millionen Veröffentlichungen und 3,9 Millionen Patente über 60 Jahre mithilfe einer neuen quantitativen Metrik namens CD-Index, mit der beschrieben werden kann, wie Veröffentlichungen und Patente das Zitiernetzwerk von Wissenschaft und Technologie verändern . .

Sie fanden heraus, dass es immer weniger wahrscheinlich ist, dass Veröffentlichungen und Patente der letzten Jahre Wissenschaft und Technologie in neue Richtungen vorantreiben, ein Phänomen, das allgemein in allen Bereichen und bei vielen verschiedenen Zitier- und textbasierten Metriken zutrifft.

Bei den Arbeiten sank der Störfaktor zwischen 1945 und 2010 in den Sozialwissenschaften um 91,9 % und bei den Naturwissenschaften um 100 %, bei den Computer- und Kommunikationspatenten betrug der Rückgang zwischen 1980 und 2010 78,7 % und der Rückgang bei Pharma- und Medizinpatenten betrug 91,5 %.

Durchbrüche in disruptiver Wissenschaft und Technologie verlangsamen sich

Bemerkenswert ist, dass Funk et al. die oben genannten Ergebnisse auch wiederholten, indem sie alternative Indikatoren, einschließlich verschiedener Texte im Papiersex, und die Verwendung von störendes versus verbesserndes Vokabular.

Eindeutige/Gesamtwortzahl der Papiertitel von 1945-2010 und Patenttitel von 1980-2010 zeigt einen Rückgang der Vielfalt der in Wissenschaft und Technik verwendeten Sprachen (a,d unten); 1945-2010 Die Zahl Anzahl neuer Wortpaare/Gesamtzahl der pro Jahr in Papiertiteln und Patenttiteln von 1980 bis 2010 eingeführten Wortpaare zeigt, dass auch die Neuheit der in Wissenschaft und Technik verwendeten Sprache abnimmt (Abbildungen b und e unten). Die Häufigkeit von Auch die am häufigsten verwendeten Verben in Papier- und Patenttiteln haben sich zwischen dem ersten (rot) und dem letzten (blau) Jahrzehnt erheblich verändert (Abbildungen c, f unten).

Sprachänderungen in Papieren und Patenten

Funk et al. gaben an, dass ihre Studie auch gewisse Einschränkungen aufweist. Obwohl die bisherige Forschung die Gültigkeit des CD-Index bestätigt, handelt es sich beispielsweise um einen relativ neuen Indikator für innovative Aktivitäten, der von künftigen Arbeiten zu seinem Verhalten und seinen Eigenschaften profitieren würde, insbesondere über Datenquellen und Kontexte hinweg. Besonders wertvoll wäre Forschung, die systematisch die Auswirkungen verschiedener Zitierpraktiken in verschiedenen Bereichen untersucht.

Dennoch ermöglicht ein umfassenderes Verständnis des Niedergangs disruptiver Wissenschaft und Technologie ein dringend benötigtes Umdenken unserer zukünftigen Strategien zur Organisation der Produktion von Wissenschaft und Technologie.

Wenn du es nicht veröffentlichst, wirst du zugrunde gehen?

Eine Theorie zum aktuellen Trend besagt, dass alle „niedrig hängenden Früchte“ disruptiver Innovationen bereits vorhanden sind, weil produktivitätssteigernde Innovationen von der Stange bereits umgesetzt wurden.

Gleichzeitig sind Akademiker manchmal mit einer „Publish or Perish“-Forschungskultur konfrontiert, in der ihr Erfolg von der Anzahl der von ihnen veröffentlichten Arbeiten oder den von ihnen entwickelten Patenten abhängt.

„Viel Innovation entsteht dadurch, dass man neue Dinge ausprobiert oder Ideen aus verschiedenen Bereichen aufgreift und schaut, was passiert“, sagte Michael Park, der Erstautor der Zeitung. „Aber wenn man nur darüber nachdenkt, wie man einen weiteren Artikel veröffentlicht.“ so schnell wie möglich. Wenn Sie Angst vor einer Arbeit haben, werden Sie selten ausführlich lesen und über einige große Probleme nachdenken, die zu diesen disruptiven Durchbrüchen führen können. „Obwohl dieser Trend derzeit besteht, ist es laut Forschern wichtig, dies zu beachten.“ Das bedeutet nicht, dass es weniger technologische Fortschritte gibt.

„Vom Klimawandel bis zur Weltraumforschung brauchen wir dringend Innovationen, um die dringendsten Herausforderungen von heute zu lösen“, sagte Funk. „Es ist klar, dass es immer noch große Chancen für disruptive Innovationen gibt, die die Menschheit verbessern.“ Sie schlagen vor, dass Wissenschaftler zur Förderung disruptiver Wissenschaft und Technologie viel lesen müssen, um mit den schnell wachsenden Grenzen des Wissens Schritt zu halten.

Gleichzeitig müssen Universitäten möglicherweise die quantitativen Anforderungen für Arbeiten/Patente aufgeben, sich stattdessen mehr auf qualitativ hochwertige Arbeiten/Patente konzentrieren und diese belohnen, sich von der „Publish or Perish“-Forschungskultur fernhalten und wirklich tun sinnvolle Arbeit.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonNature Cover: Der disruptive Fortschritt in der Wissenschaft hat sich deutlich „verlangsamt', wobei die physikalische Forschung um 100 % zurückging. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!