方承誌:人類突破性科技創新面臨“大停滯”?

2021年07月23日06:39

  原標題:方承誌:人類突破性科技創新面臨“大停滯”?

  新世紀以來,諸多關於未來的想像都建立在一個似乎不證自明的信念上:科技持續快速發展。但近日,發表於開放式論文平台Arxiv上的一篇名為“科學和技術領域突破性的動態”的論文,通過對近60年來海量論文和專利的分析,發現在各學科中,新發現顛覆舊有知識框架的比例都在降低。通過引入顛覆性指數,論文從多方面闡明,各個學科突破性創新都在快速變少。

  這個發現與大眾常識相悖,但實際上,不少學者近年來都得出了類似的結論。著名理論物理學家李·斯莫林教授在其著作《物理學的困惑》里指出:“從20世紀80年代初開始,物理學的腳步停了。我們必須面對一個令人震驚的事實:我們沒有發現任何能流傳後代的東西。”作為創立新古典經濟增長模型的先驅,索洛教授指出,長期增長率由技術進步決定。大部分經濟學家認為,全要素生產率(TFP)的增長率某種程度上反映了技術進步率。從大時間尺度來看,西方國家的TFP增長率在經曆上世紀60年代的高峰後,一直在穩步下滑中。這與論文專利數量的火箭似增長形成了鮮明對比。

  為什麼突破性科技創新越來越少?Arxiv論文中也提出了若干解釋。比如,科研中“低垂的果實”(即結在較低位置,伸手可得的果實)正在耗盡,知識積累變成了負擔。但個人認為,除了上述兩點,科研價值觀的單一化導致無意義的低水平重複也是突破性創新停滯的重要原因。

  這種單一化主要由兩種機製造成:一是專家審核製。現行體製下,申請科研項目通常由專家委員會進行評審。如果大部分專家讚同,就給予資助,否則駁回。整個流程似乎無懈可擊,但這種專家審核製蘊藏了一個陷阱。概率論中的大數定律告訴我們:隨著樣本容量的增加,樣本平均數將接近於總體平均數。在現有學科範式下,專家委員會中每一個人的基礎知識點雖然大致相同,但總有個人的獨特見解,或者說具有隨機性,但大部分人集合起來,隨機性被削弱,最終結果是通過的申請都會趨向一致。二是科研成果公佈和評價體製的“唯美化”。原本世界上還存在兩極對立下的兩套科研體系,但蘇聯解體後,美式標準和英文成了預設的評價體系。

  二戰後,科技研發成了一種職業,從業人員面臨著來自僱主或撥款方的考核壓力,很多情況下,都是以論文篇數來論英雄。在這種壓力下,絕大部分科技工作者都只能迎合專家委員會,才可能申請到科研項目,進而發表論文保住自己的飯碗。而偏偏當今世界,美國把持著科技研發方向,所謂的科研熱點通常是美國感興趣的方向。類似蘇聯科學家彼得·烏菲特塞夫那樣在蘇聯刊物上以俄語發表革命性論文的情況已經成了絕響。在這樣一個美國人倡導的“不出版就淘汰”(publish or perish)環境中,科技工作者互為競爭者,保證論文數量的最佳途徑就是追逐存量科學下的熱點,在熱點基礎上做些拓展延伸。申請項目如此,發表論文更要如此,絕大部分人不能也不敢去探尋“冷方向”。而科技史一再告訴我們,真正的科技突破都是孤獨的,換句話說,真理不在“熱點”處。

  這種低效率的勤奮研發本質上就是科研的內卷。早期科研只是一種興趣,發表論文只是一種成果公佈方式。但在當今世界,科技工作者成功地給撥款者樹立了一種觀念:科研成果就是看論文。於是,發論文成了科研工作的唯一目的,造就了無數的高產論文家。無數人日日夜夜琢磨寫怎麼論文,純粹是個體為了獲得相對於同事的些許優勢,注重短期而寧願犧牲長遠利益,是一種反向帕累托優化。簡而言之,科研日趨內卷化,“板凳一坐十年冷”成了笑話,導致突破性創新急劇變少。

  科技研發的內卷對於人類文明而言是一個不好的兆頭。沒有科技上的突破性創新,就沒有新產業的產生,只有存量財富的世界中,人類文明的新型馬爾薩斯陷阱隱約可見,博弈越來越慘烈。

  中國的現代化征程,長遠目標是為人類開拓更美好的未來。偉大複興需要科技上的偉大突破。建設新型科學共同體,擺脫科技研發的內卷,是中國的責任,也是中國道路自信的體現。(作者是南京郵電大學電子與光學工程學院副教授)

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