詹氏箫箫起源于奥菲寺。

量子比特|微信官方账号QbitAI

颠覆性研究在下降，人类重大科技进步在放缓。

以上观点来自本周《自然》的封面文章，主标题：净亏损，颇为引人注目。

作者认为，尽管近几十年来创新和科学研究呈爆炸式增长，知识的增加并未带来重大进展.

通过分析过去60年的4500万篇论文和390万份专利数据，作者发现这些研究对现有技术的颠覆性越来越小。

他们进一步指出，这一现象可能预示着33，354科学技术的性质发生了根本转变.

目前，这一观点和内容已被《经济学人》、《福布斯》等主流媒体引入，Twitter、Reddit和HackerNews上也有不少关注。

所以，这个结论是怎么得出的？

答案必须在研究本身中找到。

如何判断论文开拓性？

本研究主要采用两种方法来衡量论文创新程度的变化。

第一种方法是根据论文引用情况判断。

这种方法将把新的研究分成两类。

一种是在现有理论的基础上实现突破，这实质上是巩固建立了现有的研究理论(巩固)；另一个是颠覆's现有的理论，这实质上是一个开拓性的新工作(去稳定化)。

比如栗子，DNA双螺旋结构，密度泛函理论(DFT)都获得了诺贝尔奖。

如果以上述方式分类，DNA双螺旋结构的研究显然是颠覆性的，因为它否定了鲍林的“三重螺旋结构”研究。

然而，密度泛函理论,是在前人研究的基础上提出的，它对DNA双螺旋结构的开拓程度不一样。

如何判断一篇论文是否更具开创性？

作者采用了一种叫做CD指数(CDindex)的方法。

如下图，黑色代表目前要判断的研究，白色代表之前的研究，灰色是后来的新研究，CD指数范围在1之间。

如果一篇论文(黑色)是基于已有的研究做出改进，那么新的研究(灰色)一定会引用以前的研究(白色)，CD指数为负：

相反，这篇论文颠覆了以前的研究，所以新的研究将以这篇论文为基础，而不是引用以前的研究，CD指数为正：

所以虽然DNA双螺旋结构和密度泛函理论的论文被引用的非常多，但是它们的CD指数分别是0.62和-0.22。下图显示了论文和专利的CD索引分布情况：

第二种方法，则是通过论文中的词汇多样性来判断。

一方面观察论文中新词的出现。

注意，这里的造词不是旧词(换一种说法)，而是后面论文的内容和标题中会反复使用的新词。

另一方面，统计与“创造”相关的动词数量。

例如，与创造、发现相关的动词通常包括产生、形成、准备和制作，类似的动词包括确定、报告和测量。

相反，偏向改进、优化乃至应用的动词包括改善、增强、增加、使用和包含。

使用这两种方法，作者分别计算了4500万篇论文和390万项专利的CD指数和词汇多样性。

仍然有新突破出现

具体来说，研究的结论如下。

再来看创新随年份的变化。如下图所示，从1945年到2010年，左边各年的论文平均CD5指数(统计时间范围为论文发表后五年)下降明显。不同领域下降幅度略有不同，社会科学91.9%，物理100%。

技术专利的创新也在下降。根据NBER的数据，从1980年到2010年，计算机和通信领域的CD5下降了93.5%，而医学和医疗保健领域的CD5下降了96.4%。

从“语言措辞”的变化也可以看出相关迹象。

在1945年至2010年的论文中，其内容中使用的独特词汇和新造词汇呈下降趋势。

有趣的是，在大约50年前，“创新”的相关动词的出现频率更占优势，出现频率最高的动词包括：输出、报告、确定、测量.

相应地，在2010年的论文中，出现频率最高的动词是：基于、改进、连接、增强.

以上动词与已有的科学发现有更强的“联系意义”。

同样的情况也出现在专利内容统计上。

△1950年及2010年论文每百个动词中的高频词统计

但值得明确的是，尽管论文创新性的比例在下降，但从绝对数量看，创新成果产出量趋于稳定。

如下图所示，左侧针对1950-2010论文统计，右侧针对1980-2010专利数量，不同颜色的线条，代表了不同CD5指数区间。

能看出，尽管蓝色线条随年份变化快速上升，但该部分代表创新性较弱的论文及专利数。相对而言，高创新性的论文及专利，绝对数量趋于平稳：

数据统计外，本文作者也列举了一些近年重大突破，诸如引力波、新冠疫苗。

他们指出，整体的创新性下降并不能让我们忽视许多高创新性的研究成果及发明。

那么，是什么导致了整体创新性的下降？

研究者推测，该趋势与各研究领域的知识增长相关。

为此，他们统计了数十年论文及专利的引用多样性、自引均值、被引作品平均年份。

结果显示，无论论文还是专利，几十年来引用多样性在下降，自引均值上升，且引文中平均发表年份也在增加。

通过上述统计结果，研究者推断，科学家与发明家们更多依赖熟悉的现有知识技术，且这些知识高度同源。

这可能导致创新性成果的不足。

目前，这项研究引来了不少相关从业者及科技爱好者的关注。

一位生物医学家认为这毫不惊讶，并表示研究内容挺有意思。

还有网友认为，资本也是导致上述现象的一大因素。

他补充道，在过去50年中，更多资金从产出颠覆变化的基础研究，转向收益直接可见的应用研究。

对此，你怎么看？

论文地址：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05543-x

参考链接：
https://pubsonline.informs.org/doi/epdf/10.1287/mnsc.2015.2366

—完—

量子位QbitAI·头条号签约

关注我们，第一时间获知前沿科技动态