Isaac Newton schrieb 1675 an seinen Kollegen Robert Hooke und sagte: „Wenn ich weiter gesehen habe, dann auf den Schultern von Riesen.“ Jahrhunderte später ist es immer noch allgemein anerkannt, dass Innovation auf der Wissenschaft der Vergangenheit basiert. Also in dieser beispiellosen Ära Suchvolumen, Durchbrüche sollten doch immer häufiger vorkommen, oder? Falsch, laut einer neuen Studie, die zu dem Schluss kommt, dass die „disruptive“ Wissenschaft rückläufig ist.
Dieser Abwärtstrend „stellt einen wesentlichen Wandel in Wissenschaft und Technologie dar, der die Besorgnis über eine Verlangsamung der Innovationstätigkeit verstärkt“, heißt es Analyseerschienen diesen Monat in Natur.
Die Autoren stellen fest, dass der Rückgang wahrscheinlich nicht auf Änderungen in der Qualität der veröffentlichten Wissenschaft, Zitierpraktiken oder fachspezifischen Faktoren zurückzuführen ist, und führen die Änderung „teilweise auf die Abhängigkeit von Wissenschaftlern und Erfindern von einem kleineren Bestand an vorhandenem Wissen“ zurück. .
Sich auf „schmalere Wissensbereiche zu verlassen, kommt der individuellen Karriere zugute“, warnt das Papier, „aber nicht dem wissenschaftlichen Fortschritt im Allgemeinen“.
(Nicht) neue Wege gehen
Für ihre Studie analysierten die Autoren 25 Millionen Artikel in veröffentlichten Web of Science-Datenbanken von 1945 bis 2010 sowie 3,9 Millionen Patente des U.S. Patent and Trademark Office von 1976 bis 2010. Die Idee war, Zitate und Texte zu analysieren, um zu verstehen, ob Forschung und Patente „schlagen neue Wege“ im Laufe der Zeit und über Bereiche hinweg. Die Autoren replizierten ihre Ergebnisse mit vier anderen Datensätzen: JSTOR, dem American Physical Society Corpus, Microsoft Academic Graph und PubMed, für weitere 20 Millionen Artikel.
Um Störungen zu messen, verwendeten die Autoren eine zuvor getestete Metrik namens CD-Index, die charakterisiert, wie Artikel und Patente Zitationsnetzwerke in Wissenschaft und Technologie verändern. Der Index, der von -1 (Konsolidierung der Forschung) bis 1 (disruptiv) reicht, basiert auf der Idee, dass, wenn ein Artikel oder Patent disruptiv ist, nachfolgende Arbeiten, die es zitieren, weniger wahrscheinlich auch seine Vorgänger zitieren. Dem Artikel zufolge wurden beispielsweise die bahnbrechende Entdeckung der DNA durch James Watson und Francis Crick und die bahnbrechende Arbeit von Walter Kohn und Lu Jeu Sham über die Quantenchemie in den fünf Jahren nach der Veröffentlichung jeweils mehr als hundert Mal zitiert. Dennoch hat das Kohn-Sham-Papier einen Index von -0,22, was auf die Konsolidierung früherer Arbeiten hinweist Natur argumentiert das Papier. Watson und Crick haben einen Index von 0,62, was auf eine Störung der Wissenschaft bis zu diesem Zeitpunkt hinweist.
Artikel in den Biowissenschaften und der Biomedizin hatten beispielsweise 1950 einen Index von etwa 0,5, verglichen mit weniger als 0,1 im Jahr 2010. Artikel in den Natur-, Sozial- und Technologiewissenschaften verzeichneten ähnliche Rückgänge. Dasselbe galt für chemische, Computer- und Kommunikations-, pharmazeutische und medizinische, elektrische und elektronische und mechanische Patente.
Letztlich die Natur In der Studie heißt es: „Wir stellen fest, dass Dokumente und Patente immer seltener mit der Vergangenheit brechen und Wissenschaft und Technologie in neue Richtungen treiben. Dieses Modell gilt universell für alle Bereiche und ist robust gegenüber mehreren verschiedenen Zitier- und textbasierten Maßnahmen. »
Co-Autor Russell J. Funk, außerordentlicher Professor für strategisches Management und Unternehmertum an der University of Minnesota, Twin Cities, sagte Innerhalb der Hochschulbildung dass disruptive Wissenschaft „Arbeit ist, die Brüche mit dem Status quo einführt und neue Richtungen für wissenschaftliche Untersuchungen aufzeigt“.
Über das neue Papier sagte er: „Wir finden viele Beweise dafür, dass Wissenschaftler immer engere wissenschaftliche Vorkenntnisse aufbauen. Im Laufe der Zeit steigt die Rate, mit der „alle das Gleiche zitieren“, stetig an.
Diese Schrumpfung, fuhr er fort, „ist mit einem Rückgang der störenden Arbeit verbunden“.
Ist das eine schlechte Sache? Funk sagte, dass „ein gesundes Ökosystem wissenschaftlicher Entdeckung wahrscheinlich eine Mischung aus disruptiver Arbeit und Arbeit braucht, die auf dem Status quo wissenschaftlicher Erkenntnisse aufbaut und ihn verbessert. Die Frage ist also, was ist die richtige Kombination? Ein „dramatischer Rückgang“ der Disruption von Dokumenten und Patenten, wie die Analyse zeigt, deutet darauf hin, dass „das Gleichgewicht verzerrt sein könnte“.
Implikationen und Erklärungen
Was können relevante Institutionen und Förderagenturen tun, um gegebenenfalls mehr Innovation und Disruption zu fördern? Funk sagte, zu den zu berücksichtigenden Faktoren gehörten „risikoreiche Forschungsfinanzierung, die unkonventionelle Theorien und Methoden vorschlägt und entwickelt“. Es könne auch hilfreich sein, mehr Wert auf die „Qualität der Arbeit statt auf die Quantität des produzierten Materials“ zu legen, fügte er hinzu.
Funks Analyse ist nicht die erste, die untersucht, ob die Innovationstätigkeit tatsächlich zunimmt. Eine Studie aus dem Jahr 2020 mit 1,8 Milliarden Zitaten unter 90 Millionen Artikeln zu 241 Themen ergab, dass eine „Artikelflut“ nicht zu einer Erneuerung zentraler Ideen in einem Fachgebiet führt, sondern zu einer „Verknöcherung der Kanone“. Diese StudieVeröffentlicht in Proceedings of the National Academy of Sciencesbemerkte auch, dass „grundlegender Fortschritt behindert werden kann, wenn das quantitative Wachstum wissenschaftlicher Bestrebungen – in der Anzahl von Wissenschaftlern, Instituten und Arbeiten – nicht durch Strukturen ausgeglichen wird, die disruptive Forschung fördern und die Aufmerksamkeit auf neue Ideen lenken“.
Besorgnis – und verschiedene Theorien – begleiten diese Erkenntnisse. Darunter: dass die niedrig hängenden Früchte wissenschaftlicher Entdeckungen bereits weitgehend geerntet wurden und dass Wissenschaftler heute so sehr auf Ausbildung angewiesen sind, um an die Spitze ihres Fachgebiets zu gelangen, dass sie wertvolle Forschungszeit verschwenden, um dies zu erreichen.
Aber Funks Papier erregte besonders die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern, die besorgt waren, dass es in der Wissenschaft heute mehr darum geht, Papiere voranzutreiben und nach Finanzierung zu suchen, als die Art von gründlicher Arbeit zu leisten, die zu Durchbrüchen führt.
Itai Yanai, Professor für Biochemie und molekulare Pharmakologie an der Grossman School of Medicine der New York University, twitterte über die neue Studie – und argumentierte teilweise damit, dass die Wissenschaft jetzt die Hauptforscher ermutigt, als Manager zu agieren, wodurch weniger Zeit für Innovationen verbleibt und Störung – sagte Innerhalb der Hochschulbildung„Je länger ich Lehrerin bin, desto weniger Zeit bleibt leider für die Wissenschaft.“
Yanai sagte: „Was für mich wirklich als Wissenschaft zählt, ist die Arbeit mit meinen Labormitgliedern und Mitarbeitern und auch die Arbeit alleine“, aber das ist ungefähr die Hälfte seiner Arbeitszeit. In Bezug auf die restliche Zeit sagte er: „Es gibt so viele Verpflichtungen für einen Professor, einschließlich der Teilnahme an studentischen Gremien, dem Besuch von Seminaren, der Vorbereitung und dem Halten von Vorlesungen, dem Verfassen und Einreichen von Stipendien, dem Verfassen von Fortschrittsberichten, Reisen zur Präsentation von Arbeiten, dem Überprüfen von Manuskripten, Stipendien prüfen, E-Mails beantworten.
Ein „grundlegend kreativer Prozess“
Auf die Frage nach den Implikationen von Funks Entdeckung und anderen wie ihm sagte Yanai: „Die Wurzel der Situation liegt darin, dass Wissenschaft von Administratoren und Förderagenturen nicht als grundlegend kreativer Prozess angesehen wird.“ Stattdessen werde es „als einfacher Hypothesentest dargestellt, der nur die halbe Methode ist“.
Wenn die Institutionen „vollständiger erkennen würden, dass der Hauptantrieb der Wissenschaft darin besteht, überhaupt neue kreative Ideen zu entwickeln“, sagte Yanai, „dann würden wir dafür sorgen, dass Wissenschaftler mehr geschützte Zeit haben.“ Zu diesem Zweck arbeiteten Yanai und ein Kollege an einem Projekt namens Wissenschaften der NachtDazu gehören Leitartikel und ein Podcast zum wissenschaftlichen Schaffensprozess.
Schreiben Sie über das Neue Natur Studie über Substack verglich die Politikwissenschaftlerin Anna Meier die „Grant-Kultur“ oder die endlose Suche nach Fördermitteln für die eigene Forschung mit „der Sensenmann.“
Wenn „man ein Stipendium bekommen muss und der Wettbewerb um Stipendien so intensiv ist, schlägt man das Projekt vor, das die besten Chancen auf eine Förderung hat. Sich etwas abseits der ausgetretenen Pfade einfallen zu lassen, ist ein großes Risiko in Form von Zeit- und Energieverschwendung. Dies gilt insbesondere, wenn dies Ihr erster Stipendienantrag ist, da der Gewinn eines Stipendiums die Tür zu anderen öffnet“, schrieb Meier. „Ich denke, viele von uns haben Angst vor dem Sensenmann von Grant.“
Die Lösung, so Meier weiter, „sind auch keine Stipendienschilder oder E-Mails mit Bewerbungsmöglichkeiten. Diese Taktiken können am Rande helfen, aber sie überwältigen auch, und ihre funktionalistische Rahmung weckt eher Ressentiments als Ermächtigung. Eine echte Antwort ist strukturelle Transformation, beginnend (vielleicht paradoxerweise) mit dem Staat mit einer neuen Verpflichtung, die Hochschulbildung und Forschung angemessen zu finanzieren, die seine hochqualifizierten Experten zu priorisieren und umzusetzen wissen, wenn sie nur den Raum dazu haben.
Die Neurowissenschaftlerin Elaine Sevier stützte sich auf ihre eigenen Erfahrungen bei der Suche nach Finanzierung durch die National Institutes of Health und schrieb in einem ähnlichen Aufsatz für Suchtheorie dass „Wissenschaftler im Allgemeinen sehr hart für relativ wenig Geld arbeiten, weil sie wirklich Entdeckungen machen wollen. Alle wollen den Klassiker schreiben, der auch in 100 Jahren noch Maßstäbe setzt. Aber um Ihre Karriere voranzutreiben, brauchen Sie eine leicht verständliche Geschichte, die sofort beliebt ist – und Sie müssen Ihre Daten entsprechend recherchieren, interpretieren und präsentieren. Es ist ein ständiger Kreislauf kurzfristigen Denkens, der keine langsame, manchmal langweilige, manchmal seltsame Arbeit toleriert, die außerhalb des Mainstreams liegt. Es bedeutet auch, dass er keine Arbeit duldet, die das Potenzial hat, störend zu werden.