Misst man an der schiere Menge an veröffentlichten Artikeln, wir befinden uns in einem goldenen Zeitalter der Wissenschaft. es gibt mehr Wissenschaftler denn je; es gibt mehr Veröffentlichungen denn je; und dabei eine Menge toller Arbeit bleibt unterfinanziert, gibt es viel mehr Mittel als je zuvor. Die Bundesmittel für Forschung und Entwicklung sind gewachsen von 3,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 1955 auf 137,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020ein mehr als zehnfacher Anstieg, selbst wenn Sie die Inflation bereinigt haben.
Bereiche wie KI und Biotechnologie scheinen zu boomen, Aber abgesehen von einigen spezifischen Bereichen wie KI und Biotechnologie fühlt es sich nicht wirklich so an, als würden wir uns in einem goldenen Zeitalter der Wissenschaft befinden. Das frühe 20. Jahrhundert sah eine Entdeckung nach der anderen, die unser Verständnis der Welt, in der wir lebten, radikal veränderte und die Industrie auf den Kopf stellte: die Stickstofffixierung, die es ermöglichte, Milliarden zu ernähren; die Struktur des Atoms und der DNA; Raketentechnik, Plattentektonik, Radio, Computer, Antibiotika, allgemeine Relativitätstheorie, nukleare Kettenreaktionen, Quantenmechanik … die Liste geht weiter und weiter.
Es mag jetzt mehr Wissenschaft geben, aber es fühlt sich an, als würde es im Vergleich zum 20. Jahrhundert in Bezug auf Entdeckungen, die die Welt tatsächlich verändern, wenig aussagen. Es fühlt sich an, als würden wir mehr recherchieren und weniger daraus machen.
Das ist die These, die in einem neuen Nature-Artikel untersucht wird.Papiere und Patente werden im Laufe der Zeit weniger störend“, der versucht, das zu untersuchen, was ich oben gesagt habe: mehr Wissenschaft, aber weniger weltverändernde Wissenschaft.
Das Nature-Papier befasst sich mit Patenten und Papieren und versucht zu messen, wie viel zukünftige Forschung auf einer bestimmten Veröffentlichung aufbaut oder wie sehr eine bestimmte Arbeit dazu diente, „Wissenschaft und Technologie in neue Richtungen zu treiben“.
Das Ergebnis: Ja, es scheint, dass es weniger radikale Innovationen gibt als früher.
Werden wir schlechter in der transformativen Wissenschaft?
Das ist keine neue Frage. Wie das Nature-Papier feststellt, dokumentieren frühere Studien „eine sinkende Forschungsproduktivität in Halbleitern, Pharmazeutika und anderen Bereichen. Papiere, Patente und sogar Förderanträge sind im Vergleich zu früheren Arbeiten weniger neuartig geworden und verbinden weniger unterschiedliche Wissensbereiche, die beide Vorläufer von Innovationen sind. Die Lücke zwischen dem Jahr der Entdeckung und der Verleihung eines Nobelpreises hat sich ebenfalls vergrößert, was darauf hindeutet, dass die heutigen Beiträge nicht mit der Vergangenheit mithalten können.“
Aber das sind ziemlich enge Fortschrittsmaße, viele von ihnen sind auf ein einzelnes Gebiet beschränkt oder sehr subjektiv (wie die Urteile des Nobelpreiskomitees). Die Naturforscher wollten eine umfassendere Maßnahme untersuchen. So bewerteten sie 25 Millionen Aufsätze (1945–2010) und 3,9 Millionen Patente (1976–2010) nach einer neuen Metrik, dem sogenannten „CD-Index“, der beurteilt, ob Aufsätze überwiegend Wissen „festigen“ (oder darauf aufbauen). auf dem Gebiet, oder ob sie das Gebiet „unterbrechen“ und auf neue, frische Wege der Forschung hinweisen.
Die Idee ist, dass, wenn ein Artikel auf früheren Arbeiten aufbaut, Zitate dieses Artikels im Allgemeinen auch frühere Arbeiten zitieren. Wenn ein Artikel eine neue Forschungsrichtung einschlägt, dann sind es Zitate aus diesem Artikel weniger wahrscheinlich frühere Arbeiten zitieren. Je niedriger der CD-Score, desto weniger störend ist die Forschung.
Zum Beispiel die 1953Papier über die Struktur der DNA von James Watson und Francis Crick schneidet im CD-Index sehr hoch als „disrupting“ ab – es schlug eine neue Sichtweise der DNA vor, und Artikel, die es zitieren, machten sich nicht die Mühe, die alten, falschen DNA-Modelle zu zitieren, die es korrigierte .
Die Nature-Autoren vermuteten, dass „störende“ Veröffentlichungen, die das Feld verändern und neue Forschungsrichtungen aufzeigen, auf dem Rückzug sind. Und tatsächlich, das fanden sie heraus – und der Rückgang ist unglaublich dramatisch.
In den „Sozialwissenschaften“ sei „der durchschnittliche CD5 von 0,52 im Jahr 1945 auf 0,04 im Jahr 2010 gesunken“. In „Physikwissenschaften“ „sinkte der durchschnittliche CD5 von 0,36 im Jahr 1945 auf 0 im Jahr 2010“. Bei „Arzneimittel- und medizinischen“ Patenten „sinkte der durchschnittliche CD5 von 0,38 im Jahr 1980 auf 0,03 im Jahr 2010“. Bei „Computer- und Kommunikationspatenten“ – einem Bereich, in dem wir bedeutende Fortschritte erwarten könnten – „sinkte der durchschnittliche CD5 von 0,30 im Jahr 1980 auf 0,06 im Jahr 2010.“
Warum wird Wissenschaft immer schwieriger?
Eine Möglichkeit ist, dass wir bereits alle disruptivsten Ideen gefunden haben. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es viele grundlegende Arbeiten, die noch nicht erledigt waren. Natürlich würde der erste Mensch, der Antibiotika studiert, weit mehr Fortschritte machen als einer von 1.000 Forschern eines Pharmaunternehmens 100 Jahre später. Betrachten Sie es als „niedrig hängende Frucht“ Theorie.
Dementsprechend neigen Wissenschaftler heute dazu, ihre wichtigen Entdeckungen zu machen im Alter und in einem größeren TeamVielleicht, weil es mehr Zeit und Mühe erfordert, alles zu lernen, was Sie wissen müssen, bevor Sie es überhaupt an die Spitze eines Fachgebiets schaffen können.
Aber das fühlt sich als Antwort ein wenig kreisförmig an. Warum entdecken Wissenschaftler keine neuen Dinge? Vielleicht, weil wir bereits alle transformativen und entscheidenden Dinge entdeckt haben. Warum glauben wir, all die transformativen und entscheidenden Dinge entdeckt zu haben? Nun, weil Wissenschaftler keine neuen finden!
Es scheint durchaus möglich, dass die Verlangsamung der Wissenschaft kein unvermeidliches Naturgesetz ist, sondern das Ergebnis politischer Entscheidungen. Die Art, wie wir es verteilen wissenschaftliche Stipendien ist z.B. fehlerhaft. Trotz der Rekordhöhe der Finanzierung wissen wir, dass Visionäre mit transformativen Ideen – wie Katalin Karikó, die entscheidende Vorarbeit zur Erfindung von mRNA-Impfstoffen leistete – kämpfte jahrelang um Fördergelder. Und um Geld zu bekommen, muss man durch eine wachsende Zahl von Hürden springen – viele führende Wissenschaftler geben jetzt Geld aus 50 Prozent ihrer Zeit schreiben Förderanträge damit sie die anderen 50 Prozent tatsächlich mit Wissenschaft verbringen können.
„Ich denke, weil Sie publizieren müssen, um Ihren Job zu behalten und die Förderagenturen bei Laune zu halten, gibt es viele (mittelmäßige) wissenschaftliche Arbeiten da draußen … mit nicht viel neuer Wissenschaft, die präsentiert wird“, schrieb Kaitlyn Suski, eine Chemie- und Atmosphärenwissenschaftlerin Postdoc an der Colorado State University, für ein Jahr 2016 Vox-Umfrage unter Wissenschaftlern darüber, was mit ihrem Fachgebiet nicht stimmt.
Zu sagen, dass die Verlangsamung der Wissenschaft unvermeidlich ist, weil unsere Vorgänger bereits alle guten Ideen aufgegriffen haben, könnte uns blind für die Möglichkeit machen, dass die Wissenschaft verlangsamt wird, weil wir sie aktiv falsch verwalten und Forscher von der besten Nutzung ihrer Zeit und der wichtigsten Forschung ablenken und in Richtung kleiner inkrementeller Papiere, die Geldgeber – und Tenure Review Committees – glücklich machen.
Der Niedergang der Wissenschaft hat enorme und weitreichende gesellschaftliche Auswirkungen. Disruptive Papiere bedeuten oft neue Innovationen, die die Produktivität steigern, die Lebensqualität verbessern, die Löhne erhöhen und Leben retten. Einige haben spekuliert, dass ein Großteil des Abflachens von Produktivität und Löhnen in den USA von der getrieben wird Verlangsamung der wissenschaftlichen Innovation.
In Wirklichkeit ist der Rückgang innovativer Papiere wahrscheinlich das Produkt vieler Faktoren, von denen wir einige kontrollieren können und andere nicht. Aber das neue Nature-Papier macht deutlich, dass die Auswirkungen enorm sind. Und da die Wissenschaft der Motor für Produktivität und Wohlstand ist, könnte es nicht wichtiger sein, herauszufinden, warum sie nicht mehr so gut läuft wie früher.
Eine Version dieser Geschichte wurde ursprünglich im Future Perfect Newsletter veröffentlicht. Melden Sie sich hier zum Abonnieren an!