اگر تعداد مطلق مقالات منتشر شده را بسنجیم، اکنون در عصر طلایی علم زندگی می کنیم. تعداد دانشمندان بیش از هر زمان دیگری است. تعداد انتشارات هرگز به این میزان نبوده است و اگرچه بسیاری از پروژه های علمی بزرگ با کمبود بودجه مواجه هستند، اما نسبت به گذشته بودجه بسیار بیشتری وجود دارد. در ایالات متحده، بودجه فدرال برای تحقیق و توسعه از 3.5 میلیارد دلار در سال 1955 به 137.8 میلیارد دلار در سال 2020 افزایش یافته است. حتی با در نظر گرفتن تورم، این رقم بیش از ده برابر شده است.
به نظر می رسد زمینه هایی مانند هوش مصنوعی و بیوتکنولوژی به سرعت در حال توسعه هستند. اما خارج از این چند رشته خاص، واقعاً بودن در عصر طلایی علم کافی نیست. اوایل قرن بیستم شاهد اکتشافات متوالی بودیم که اساساً درک ما را از دنیایی که در آن زندگی می‌کردیم تغییر داد و صنعت را متحول کرد: تثبیت نیتروژن، که تغذیه میلیاردها نفر را ممکن کرد. ساختار اتم و DNA؛ موشک، تکتونیک صفحه، رادیو، علوم کامپیوتر، آنتی بیوتیک ها، نسبیت عام، واکنش های زنجیره ای هسته ای، مکانیک کوانتومی. این لیست قابل ادامه است.
ممکن است اکنون علم بیشتری وجود داشته باشد، اما از نظر اکتشافاتی که واقعاً جهان را تغییر می‌دهند، به نظر می‌رسد که علوم دگرگون‌کننده کمی در مقایسه با قرن بیستم وجود داشته باشد. ظاهراً امروزه بیشتر تحقیق می کنیم و کمتر از آن استفاده می کنیم. این نتیجه ای است که محققان اخیراً در مقاله ای به نام «اختراعات و مقالات با گذشت زمان کمتر متحول می شوند» به آن رسیده اند.
مقاله فوق که در تاریخ 4 ژانویه 2023 در مجله Nature منتشر شده است، با بررسی مقالات علمی و پتنت ها، سعی شده است تا میزان تحقیقات آتی بر اساس مطالعات موجود انجام شده و یا اینکه یک تحقیق خاص در چه میزان است. جهت سوق دادن علم و فناوری به مسیرهای درست. به تازگی استفاده شده است. یافته‌های محققان همان است که در بالا ذکر شد: به نظر می‌رسد که نوآوری‌های بنیادی کمتری نسبت به گذشته وجود دارد.
آیا اکتشافات علمی کاهش یافته است؟
این سوال جدیدی نیست. همانطور که مقاله نیچر اشاره می کند، مطالعات قبلی “کاهش بهره وری تحقیقات در نیمه هادی ها، داروسازی و سایر زمینه ها را مستند کرده اند. مقالات، پتنت ها و حتی درخواست های کمک هزینه کمتر نوآورانه هستند و کمتر احتمال دارد که زمینه های علمی مختلف را نسبت به کارهای قبلی مرتبط کنند. شکاف بین سال کشف و اعطای جایزه نوبل نیز افزایش یافته است و نشان می دهد که نوآوری های امروزی در سطح قبل نیستند.
با این حال، معیارهای ذکر شده تصویر محدودی از پیشرفت را نشان می دهد و بیشتر آنها مانند قضاوت های کمیته جایزه نوبل، بسیار سلیقه ای یا محدود به یک حوزه هستند. محققان طبیعت می خواستند ارزیابی جامع تری داشته باشند. در نتیجه، 25 میلیون مقاله از سال 1945 تا 2010 و 3.9 میلیون پتنت از سال 1976 تا 2010 بر اساس معیار جدیدی به نام فهرست سی دی مورد بررسی قرار گرفتند. با این شاخص، نویسندگان مطالعه توانستند اندازه گیری کنند که آیا مقالات دانش موجود در همان زمینه را تثبیت می کند یا آن دانش را متحول می کند و مسیرهای جدید و نوآورانه ای را در تحقیق نشان می دهد.
اعتقاد بر این است که اگر مقاله ای بر اساس مطالعه قبلی نوشته شده باشد، مطالعاتی که به آن مقاله استناد می کنند نیز عموماً به مطالعات قبلی اشاره می کنند. اما اگر مقاله ای مسیر پژوهشی جدیدی را نشان داده باشد، کمتر احتمال دارد که پژوهش های مورد اشاره به آثار قبلی استناد کرده باشند. هر چه امتیاز سی دی کمتر باشد، پژوهش کمتر تحول یا نوآوری دارد.
به عنوان مثال، مقاله ای که در سال 1953 در مورد ساختار DNA نوشته شده است جیمز واتسون و فرانسیس کریک، امتیاز بسیار بالایی را به عنوان «ترانسفورمر» در فهرست سی دی کسب کرد. این مقاله نگاه جدیدی به DNA ارائه می‌کند و مقالاتی که به آن استناد می‌کنند، زحمت ارجاع به مدل‌های قدیمی و اشتباه DNA را ندارند.
نویسندگان این فرضیه را مطرح کردند که مقاله‌های «تحول‌کننده»، آن‌هایی که زمینه‌ی مطالعاتی خود را تغییر داده و خطوط جدیدی از تحقیقات را نشان می‌دهند، رو به افول هستند. و البته ظن آنها درست بود: تعداد چنین مقالاتی به شدت کاهش یافته است.
بر اساس یافته‌های تحقیقات طبیعت، در “علوم اجتماعی”، میانگین CD5 از 0.52 در سال 1945 به 0.04 در سال 2010 کاهش یافت. در علوم فیزیکی، میانگین CD5 از 0.36 در سال 1945 به صفر در سال 2010 کاهش یافت. میانگین CD5 از 0.38 در سال 1980 به 0.03 در سال 2010 کاهش یافت.
چرا کشف دانش جدید دشوار است؟
یک احتمال این است که ما مدتی پیش به تمام ایده های نوآورانه رسیدیم. در آغاز قرن بیستم، تحقیقات اساسی زیادی وجود داشت که هنوز انجام نشده بود. واضح است که فردی که برای اولین بار آنتی بیوتیک ها را مطالعه می کند، پیشرفت بسیار بیشتری نسبت به یک نفر از هر هزار محقق در یک شرکت داروسازی در صد سال آینده خواهد داشت.
در این راستا، اکنون دانشمندان معمولاً اکتشافات مهم خود را در سنین بالاتر و به عنوان بخشی از یک تیم بزرگتر انجام می دهند. زیرا احتمالاً رسیدن به خط مقدم در یک رشته نیازمند زمان و تلاش بیشتری برای یادگیری همه چیز است.
اما این پاسخ تا حدودی شبیه استدلال دایره ای به نظر می رسد. چرا دانشمندان چیزهای جدیدی کشف نمی کنند؟ شاید به این دلیل که ما قبلاً همه چیزهای نوآورانه و حیاتی را کشف کرده ایم. چرا فکر می کنیم همه چیزهای نوآورانه و حیاتی را کشف کرده ایم؟ چون دانشمندان چیز جدیدی پیدا نمی کنند!
کاملاً محتمل به نظر می رسد که کند شدن پیشرفت علم نتیجه یک قانون طبیعی اجتناب ناپذیر نباشد، بلکه نتیجه تصمیمات سیاسی باشد. به عنوان مثال، نحوه اعطای کمک های علمی مشکل ساز است. با وجود سطوح بی سابقه بودجه، می دانیم که افراد خلاق با ایده های متحول کننده، مانند کاتالین کاریکو که تحقیقات اساسی برای اختراع واکسن‌های mRNA را انجام داد، سال‌ها در تلاش برای دریافت بودجه بودند. کسب درآمد مستلزم پیاده روی هفت خوان رستم است. بسیاری از دانشمندان برتر اکنون 50 درصد از زمان خود را صرف نوشتن پیشنهادهای مالی می کنند تا بتوانند 50 درصد دیگر را صرف علم واقعی کنند.
کیتلین ساسکی، دانشمند شیمی و جو و پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه ایالتی کلرادو، معتقد است که از آنجایی که محققان برای حفظ شغل خود و راضی نگه داشتن مؤسسات مالی مجبور به انتشار هستند، بسیاری از مقالات علمی متوسط با دانش جدید توسط وب سایت Vox استناد می شود. خیلی زیاد نیست.
اگر بگوییم از آنجایی که پیشینیان ما قبلاً همه ایده های خود را کشف کرده اند، سرعت پیشرفت علمی ناگزیر کاهش یافته است، ممکن است ما را از این احتمال که سوءمدیریت خودمان سرعت پیشرفت علمی را کند می کند و محققان را از استفاده بهینه از آن باز می دارد، کور کند. وقت خود و انجام حیاتی ترین کار. این پژوهش را مهار می کند و آن را به سمت مطالعات کوچک و تدریجی سوق می دهد که سرمایه گذاران را راضی نگه می دارد.
افول علم پیامدهای اجتماعی عظیم و گسترده ای دارد. مقالات دگرگون کننده اغلب به معنای نوآوری های جدیدی است که بهره وری را افزایش می دهد، کیفیت زندگی را بهبود می بخشد، دستمزدها را افزایش می دهد و زندگی را نجات می دهد. برخی معتقدند کاهش بهره وری و دستمزدها در ایالات متحده عمدتاً به دلیل کاهش سرعت نوآوری علمی است.
در واقعیت، کاهش مقالات نوآورانه احتمالاً محصول عوامل بسیاری است. برخی از آنها را ما می توانیم کنترل کنیم و برخی دیگر خارج از کنترل ما هستند. اما مقاله نیچر نشان می‌دهد که تأثیر این عوامل بسیار زیاد است و از آنجایی که علم موتور بهره‌وری و رفاه است، درک اینکه چرا مانند گذشته پیشرفت نمی‌کند، مهم‌تر است.