中国科研需要更多的集团军吗?

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图源:pixabay
撰文|莫小顿
责编|何义均
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众人拾柴火焰高。科学进展到今天,团队合作是大趋势。最极端的例子是高能物理:2015年发表在《物理评论快报》(Physical Reviews Letters)上的描述希格斯玻色子性质的文章,作者多达5154位,名单列表比正文还要长 [1]。
大团队做科研的好处显而易见:整合不同资源,促进学科交叉,集中力量办大事。过去的研究也表明,大团队产出的文章,一般引用次数也更高 [2]。那么,大团队是不是就一定比小团队好呢?
2019年美国芝加哥大学吴凌飞等人发表在 Nature 上的文章 [3],表达了不同的意见:相比于大团队,小团队更容易做出颠覆性的、改变领域范式的工作,而大团队则善于迅速推进已经成熟的想法。也因此,小团队的工作往往有更大的风险,而且需要更长的时间才能得到领域的承认。而大团队的工作,一般能在很短时间内被领域吸收。吴凌飞等人认为,一个健康的科学生态,既需要能迅速推进成熟想法的大团队,也需要引领范式革命的小团队,两者应该保持一个合理的平衡。
中国的科学研究可以从中受到什么启发呢?来自中国重庆的西南大学贾韬课题组从不同国家的大小团队科研产出比例这一角度开展了研究 [5]。通过分析文献数据库 Web of Science 收录的2000~2017年间各国发表的多达2600万篇文献,贾韬等人发现如今的中国科研可能存在大小团队比例失衡的问题。
具体来说,在2017年,与其他科研产出位于前列的国家相比,中国小团队(团队人数小于五人)的科研产出占总产出的比例明显偏低(图一a)。需要注意的是,这样的情况并非是一直以来的常态:2000年,中国小团队产出占比是69.7%,处于世界平均水平。而到了2017年,中国小团队的科研产出占比就只有37.4%了,下降幅度为科研大国之最。改变小团队定义的阈值(比如定义为不多于四人或是不多于三人),文章结论并无质的变化。
贾韬认为,小团队的缺失在一定程度上影响着中国的学科建设。例如,我们很可能会直观地认为,医学、生物、农业和化学这样的学科是“劳动密集型”的,六七位作者共同完成一篇论文是常态,因此劳动力才是科研产出的第一生产力。这样的感觉一定程度上也没错,2017年中国小团队在这些学科中的产出占比不到四分之一(图一b)。但如果从全球来看,国际上这些学科中小团队的占比往往接近一半,而美国的小团队占比又比国际均值更高一些(图一b)。换而言之,小团队在这些学科中贡献了一半的成果。
除此之外,从团队的成员构成来说,中国的大团队还有一个令人担忧的倾向,那就是成员的多样性不足。以往的研究表明,人员规模上扩大,对团队产出突破性成果的促进有限;团队的多样性,如团队人员来自不同的研究机构,对成果影响力的提升更大 [6]。但是,与其它国家的团队组成相比,中国的大团队更依赖于同一单位的研究人员,团队的多样性随着团队规模增长的变化有限。
导致中国的大团队产出占比偏高的潜在因素有很多。一个很自然的猜测,是中国的科研基金资助对大团队比对小团队更为偏爱。基于此,贾韬等人特别分析了中国科研基金机构的资助偏好。他们选取的比较对象是中国国家自然科学基金(NSFC)和美国国家自然科学基金(NSF):这两个机构在资助性质、资助方向和资金体量上都非常相似。他们发现:中国投资的小团队比例相比于美国确实偏低(图一c)。
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图一:比较各国小团队产出占比。(a)全球、美国和中国的科研产出中小团队的占比。(b)在医学、生物、农业和化学领域,小团队的科研产出占比。(c) NSF和NSFC资助小团队比例的比较,其中均值指的是小团队在所有团队中的比例(即算上未被资助的团队)。
目前,中国的科研成果产出量已经位居世界第二。但是,一直以来,中国学术界内部都有一个隐忧,那就是目前中国创新性的科研成果并不突出 [4]。中国大小团队比例的失衡,一定程度上反映了这一担忧背后的结构性问题。贾韬等人认为,与世界其它国家相比,中国科研中的 “集团军” 不是不够,而是太多了。这将使小型的研究团队,尽管已经被证明能更好地产出颠覆性的创新成果,只能在夹缝中艰难生存,或者改变研究模式以适应同行竞争。
当然,根据以上结果得出中国应该迅速改变资助模式,支持更多的小团队可能为时尚早。大团队在大量重要的工程领域,例如半导体、航天、交通、制药等的贡献是众所周知的。此外,因为资金雄厚的关系,大团队在某些特定的情境下承担风向的能力比小团队更强:比如失败率极高的原创药开发,在工业界几乎只有在大药厂才能进行。贾韬等人认为,也许当前更重要的问题,是如何促进大团队与小团队的和谐共生,从而形成一个更完善的科学生态。这些问题有待进一步的研究解决。
注:这一工作还未正式发表,但已被科学计量学的国际期刊Quantitative Science Studies接收,感兴趣的读者可以阅读预印本 [5]。
参考资料
[1] Castelvecchi, Davide. "Physics paper sets record with more than 5,000 authors." Nature 15 (2015).
[2] Wuchty, Stefan, Benjamin F. Jones, and Brian Uzzi. "The increasing dominance of teams in production of knowledge." Science 316.5827 (2007): 1036-1039.
[3] Wu, Lingfei, Dashun Wang, and James A. Evans. "Large teams develop and small teams disrupt science and technology." Nature 566.7744 (2019): 378-382.
[4] Huang, Futao. "Quality deficit belies the hype." Nature 564.7735 (2018): S70-S70.
[5] Liu, Linlin, et al. "The dominance of big teams in China's scientific output." arXiv preprint arXiv:2003.01108 (2020).
[6] Dong, Yuxiao, et al. "Collaboration diversity and scientific impact." arXiv preprint arXiv:1806.03694 (2018).