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人类突破性科技创新面临“大停滞”?

   

新世纪以来,诸多关于未来的想象都建立在一个似乎不证自明的信念上:科技持续快速发展。但近日,发表于开放式论文平台Arxiv上的一篇名为“科学和技术领域突破性的动态”的论文,通过对近60年来海量论文和专利的分析,发现在各学科中,新发现颠覆旧有知识框架的比例都在降低。通过引入颠覆性指数,论文从多方面阐明,各个学科突破性创新都在快速变少。

这个发现与大众常识相悖,但实际上,不少学者近年来都得出了类似的结论。著名理论物理学家李·斯莫林教授在其著作《物理学的困惑》里指出:“从20世纪80年代初开始,物理学的脚步停了。我们必须面对一个令人震惊的事实:我们没有发现任何能流传后代的东西。”作为创立新古典经济增长模型的先驱,索洛教授指出,长期增长率由技术进步决定。大部分经济学家认为,全要素生产率(TFP)的增长率某种程度上反映了技术进步率。从大时间尺度来看,西方国家的TFP增长率在经历上世纪60年代的高峰后,一直在稳步下滑中。这与论文专利数量的火箭似增长形成了鲜明对比。

为什么突破性科技创新越来越少?Arxiv论文中也提出了若干解释。比如,科研中“低垂的果实”(即结在较低位置,伸手可得的果实)正在耗尽,知识积累变成了负担。但个人认为,除了上述两点,科研价值观的单一化导致无意义的低水平重复也是突破性创新停滞的重要原因。

这种单一化主要由两种机制造成:一是专家审核制。现行体制下,申请科研项目通常由专家委员会进行评审。如果大部分专家赞同,就给予资助,否则驳回。整个流程似乎无懈可击,但这种专家审核制蕴藏了一个陷阱。概率论中的大数定律告诉我们:随着样本容量的增加,样本平均数将接近于总体平均数。在现有学科范式下,专家委员会中每一个人的基础知识点虽然大致相同,但总有个人的独特见解,或者说具有随机性,但大部分人集合起来,随机性被削弱,最终结果是通过的申请都会趋向一致。二是科研成果公布和评价体制的“唯美化”。原本世界上还存在两极对立下的两套科研体系,但苏联解体后,美式标准和英文成了默认的评价体系。

二战后,科技研发成了一种职业,从业人员面临着来自雇主或拨款方的考核压力,很多情况下,都是以论文篇数来论英雄。在这种压力下,绝大部分科技工作者都只能迎合专家委员会,才可能申请到科研项目,进而发表论文保住自己的饭碗。而偏偏当今世界,美国把持着科技研发方向,所谓的科研热点通常是美国感兴趣的方向。类似苏联科学家彼得·乌菲特塞夫那样在苏联刊物上以俄语发表革命性论文的情况已经成了绝响。在这样一个美国人倡导的“不出版就淘汰”(publish or perish)环境中,科技工作者互为竞争者,保证论文数量的最佳途径就是追逐存量科学下的热点,在热点基础上做些拓展延伸。申请项目如此,发表论文更要如此,绝大部分人不能也不敢去探寻“冷方向”。而科技史一再告诉我们,真正的科技突破都是孤独的,换句话说,真理不在“热点”处。

这种低效率的勤奋研发本质上就是科研的内卷。早期科研只是一种兴趣,发表论文只是一种成果公布方式。但在当今世界,科技工作者成功地给拨款者树立了一种观念:科研成果就是看论文。于是,发论文成了科研工作的唯一目的,造就了无数的高产论文家。无数人日日夜夜琢磨写怎么论文,纯粹是个体为了获得相对于同事的些许优势,注重短期而宁愿牺牲长远利益,是一种反向帕累托优化。简而言之,科研日趋内卷化,“板凳一坐十年冷”成了笑话,导致突破性创新急剧变少。

科技研发的内卷对于人类文明而言是一个不好的兆头。没有科技上的突破性创新,就没有新产业的产生,只有存量财富的世界中,人类文明的新型马尔萨斯陷阱隐约可见,博弈越来越惨烈。

中国的现代化征程,长远目标是为人类开拓更美好的未来。伟大复兴需要科技上的伟大突破。建设新型科学共同体,摆脱科技研发的内卷,是中国的责任,也是中国道路自信的体现。

(资料来源:方承志 作者单位:南京邮电大学电子与光学工程学院)

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