從 2012 年至今，我國(guó)科研論文的發(fā)表數(shù)量一直在持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù) Web of science 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，近 10 年中國(guó)科研人員發(fā)表 SCI 論文總數(shù)已累計(jì) 339.7 萬篇，反超美國(guó)躍居全球榜首。

然而，論文數(shù)量的暴增是否真的代表科學(xué)的進(jìn)步?

近日，美國(guó)著名 SCI 期刊 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences )刊登文章《Slowed canonical progress in large fields of science》指出，在科學(xué)研究領(lǐng)域，“同質(zhì)化”論文的大規(guī)模生產(chǎn)可能會(huì)阻礙新興思想的出現(xiàn)。

這篇文章出自美國(guó)西北大學(xué)和芝加哥大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，他們通過 241 門細(xì)分學(xué)科的 9000 萬篇論文的 18 億次引用的定量分析發(fā)現(xiàn)，大量論文的發(fā)表不但沒有加快研究范式的更替，反而鞏固了經(jīng)典研究。那些可能蘊(yùn)含潛在的、顛覆性觀點(diǎn)的新論文正面臨出版難、閱讀量低、引用量少的困境，并且沒有因?yàn)闀r(shí)間的演進(jìn)而吸引更多人的關(guān)注。

這種現(xiàn)象所帶來的后果是：如果科學(xué)家和研究機(jī)構(gòu)仍然以“數(shù)量”來衡量科研能力，而不是關(guān)注科研質(zhì)量和影響力，那么論文的暴增將從根本上阻礙科學(xué)的進(jìn)步!

新論文引用率低，無創(chuàng)新是普遍現(xiàn)狀

對(duì)大多數(shù)人而言，科學(xué)進(jìn)步最直觀的表現(xiàn)就是“越多越好”，某一學(xué)科發(fā)表的論文越多，科學(xué)進(jìn)步的速度就越快;研究人員越多，覆蓋的范圍就越廣。即使不是每一篇論文都有翻天覆地的影響力，但每一篇論文都可以為聚沙成塔貢獻(xiàn)一粒沙子，增加新范式出現(xiàn)的可能。

事實(shí)上，眾多科學(xué)領(lǐng)域每年的論文發(fā)表數(shù)量正在快速增長(zhǎng)。以人工智能為例，從 2007 年到 2017 年，近 10 年的時(shí)間中國(guó) AI 論文增長(zhǎng)了 400%，企業(yè)論文增長(zhǎng)了 73%。在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議中，ACL 2019 年的投稿量超過 2800 篇，相比 2018 的 1544 篇，增量超過 81%。同年 NeurIPS 也增長(zhǎng) 40%，投稿量達(dá) 6809 篇。CVPR\ICCV\ECCV 三大計(jì)算機(jī)視覺頂會(huì)更是增幅明顯。

其背后的原因一方面與學(xué)術(shù)政策和激勵(lì)措施密切相關(guān)。在科學(xué)研究領(lǐng)域，不論是職位晉升還是考量績(jī)效，專利、發(fā)表文章、文章的引用以及刊登雜志的影響因子都會(huì)成為核心指標(biāo)。這些量化指標(biāo)決定了科研人員的職業(yè)軌跡以及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、企業(yè)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一名高校學(xué)者而言，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)表足夠多的論文，就有可能獲得晉升或者終身教職的機(jī)會(huì)。

而另一層原因是，論文的“質(zhì)量”也越來越傾向于定量化評(píng)估，引用量普遍被用來衡量某一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)個(gè)人、出版商和期刊的重要程度。一篇引用次數(shù)多的論文會(huì)被默認(rèn)為最佳、最有價(jià)值的研究，甚至?xí)灰暈樵擃I(lǐng)域內(nèi)的里程碑之作。

然而，這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)大量科研成果的發(fā)表不但沒有推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展，反而成了行進(jìn)的阻力，這是因?yàn)槟骋豢茖W(xué)領(lǐng)域發(fā)表的論文數(shù)量逐年增多時(shí)，學(xué)者更傾向于引用已有的經(jīng)典論文，而不是新論文，反過來，較低的引用次數(shù)又進(jìn)一步影響了新論文的關(guān)注度，這導(dǎo)致學(xué)術(shù)研究很難擺脫現(xiàn)經(jīng)典研究思想的束縛，而事實(shí)也證明，更多的新論文創(chuàng)新度不高，多局限于已有的理論框架。

作者在文中具體列出了六項(xiàng)可能帶來的影響，并強(qiáng)調(diào)如果是研究范圍更廣的科研領(lǐng)域，以下現(xiàn)象可能會(huì)更明顯：

1)新引用更偏向經(jīng)典論文，而不是引用較少的新論文;

2) 引用最多的論文在每年的引用排名中幾乎保持不變;

3) 一篇新論文最終成為最常引用論文的概率下降;

4) 新論文不會(huì)通過長(zhǎng)時(shí)間的累積傳播進(jìn)入最常引用行列;

5) 新論文延續(xù)現(xiàn)有科學(xué)思想的比例增加，顛覆性思想的比例減少;

6)具有足夠影響力的論文，出現(xiàn)的可能性降低。

至于為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，作者認(rèn)為在理論上可能存在兩方面因素，一是大量的新論文可能會(huì)剝奪專家和學(xué)者充分認(rèn)識(shí)和理解一個(gè)新想法所需的時(shí)間和認(rèn)知程度。二是過多新想法之間的競(jìng)爭(zhēng)也可能會(huì)妨礙學(xué)者們發(fā)現(xiàn)或者將注意力集中在一個(gè)更有前景的 idea 上。

隨著每年各學(xué)科領(lǐng)域科研成果數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，這種影響會(huì)只增不減，且不可避免，除非采取政策措施重組科學(xué)生產(chǎn)的價(jià)值鏈，使大眾的注意力集中在有前途的、新穎的想法上。

實(shí)驗(yàn)證明及分析

總結(jié)來看，在大多數(shù)學(xué)科領(lǐng)域中，高引用量的經(jīng)典論文一直持續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位，這導(dǎo)致新論文的引用幾率較低，并隨著時(shí)間的推移淹沒在了海量論文庫(kù)中。此外，從內(nèi)容上來講，最新發(fā)表的論文更傾向于擴(kuò)展現(xiàn)有理論，而不是進(jìn)行底層創(chuàng)新，很少有打破常規(guī)的新觀點(diǎn)被提出。以下是 241 門細(xì)分學(xué)科和 9000 萬篇論文的實(shí)證結(jié)論：

一、在大多數(shù)學(xué)科中，引用最多的論文獲得了更高的引用份額。

引用次數(shù)最多的論文在最大研究領(lǐng)域的基尼系數(shù)為 0.5，相當(dāng)于貧富差距最大的兩個(gè)國(guó)家的系數(shù)水平 —— 只有中國(guó)和南非的基尼系數(shù)高于 0.5。重要的是，論文引用份額的嚴(yán)重失衡，導(dǎo)致研究方向出現(xiàn)明顯的“馬太效應(yīng)”。

如電氣和電子工程領(lǐng)域，如果每年有 10000 篇論文出版，前 0.1% 的論文獲得 1.5% 的引用概率，前 1% 的論文獲得 8.6% 的引用;如果發(fā)表 50000 篇論文，前 0.1% 的論文獲得 3.5% 的引用，前 1% 的論文獲得 11.9% 的引用;如果發(fā)表 10 萬篇論文，前 0.1% 的論文獲得 5.7% 的引用，前 1% 的論文獲得 16.7% 的引文。相比之下，隨著每年論文發(fā)表量的增多，50% 低引用論文在新引用中所占份額明顯下降，從每年 10000 篇論文 43.7% 的引用次數(shù)占比，下降到每年 50000 篇和 100000 篇論文占比僅稍稍高于 20%。

二、在范圍更大的學(xué)科領(lǐng)域，論文發(fā)表數(shù)量越多，引用最多的論文在高引排名中的波動(dòng)越小。

如圖 1(B)所示，在引用最多的前 50 篇論文中，論文發(fā)表的本年和下一年之間在排名上存在明顯的相關(guān)性。而在隨后的幾年，如果預(yù)測(cè)前 50 名引用最多的論文的斯皮爾曼等級(jí)系數(shù)，該系數(shù)從一年 1000 篇論文的 0.25，增加到了一年 100000 篇論文的 0.74。這是因?yàn)楫?dāng)研究范圍較大時(shí)，引用最多的論文每年都會(huì)保持其引用次數(shù)，而其他所有論文的引用次數(shù)都會(huì)減少。

上圖顯示了在不同引用份額上論文本年與上一年引用的預(yù)測(cè)比率。可以看出，在論文發(fā)表量少的年份，引用最多的論文比例明顯低于 1，與引用較少的論文沒有太大區(qū)別。然而，當(dāng)論文發(fā)表量增加時(shí)，引用最多的論文比例接近 1，明顯超過引用量較少的論文。如果某領(lǐng)域一年發(fā)表 100000 篇新論文，引用最多的論文平均每年收到的引用數(shù)量不會(huì)出現(xiàn)明顯下降，但在年度引用最多的論文中，排名前 1% 的論文每年平均會(huì)損失約 17% 的引用次數(shù)，而排名前 5% 及以下的論文會(huì)損失四分之一的引用次數(shù)。

三、如果同年發(fā)表大量論文，其中一篇論文進(jìn)入該領(lǐng)域最高引用 0.1% 的概率會(huì)明顯下降，且不同學(xué)科和各個(gè)年份都遵循這一規(guī)律。

如果是小眾學(xué)科領(lǐng)域，論文會(huì)隨著時(shí)間的推移而慢慢上升到最常引用的前 0.1%。如圖 3(B)，1980 年所有學(xué)科的線性回歸預(yù)測(cè)顯示，在 1000 篇新論文中，一篇論文達(dá)到該領(lǐng)域引用率最高的 0.1% 需要 9 年時(shí)間。

一篇新在該學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)入最常引用 0.1% 的概率會(huì)隨著論文的增多而降低。圖(B)表明如果同一年發(fā)表大量論文，其中一篇并不會(huì)隨著時(shí)間而逐漸積累到最常引用 0.1% 的范圍內(nèi)。

相比之下，如果是主流學(xué)科領(lǐng)域，一篇新論文會(huì)迅速躍升到排名列表的頂端。如圖 3(B)的回歸預(yù)測(cè)，在 100000 篇新論文中，一篇進(jìn)入前 0.1% 的中位數(shù)只需要不到一年的時(shí)間。

四、同年發(fā)表的論文大多建立在現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，而不是突破現(xiàn)有文獻(xiàn)。

圖 4(A)表明，當(dāng)某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域每年發(fā)表 1000 篇論文時(shí)，顛覆性的創(chuàng)新論文占比 49%;當(dāng)每年發(fā)表 10000 篇論文時(shí)，該比例下降至 27%;每年發(fā)表 100000 篇論文時(shí)，進(jìn)一步下降到 13%。即使當(dāng) D>0 時(shí)，新發(fā)表論文的創(chuàng)新性也會(huì)在更廣泛的研究領(lǐng)域內(nèi)被減弱。

表明多年來各個(gè)學(xué)科發(fā)表的新論文傾向于擴(kuò)展現(xiàn)有的理論，而不是引入顛覆性的創(chuàng)新觀點(diǎn)(藍(lán)色代表 D>0;紅色代表 D<0)。圖(B)表明在各個(gè)學(xué)科中，同一年發(fā)表的大量論文普遍不太可能具有高度的創(chuàng)新性(D≥ 0.0256).

研究人員注意到，“場(chǎng)大小”所帶來的影響明顯超過了時(shí)間維度的影響。隨著一個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域的擴(kuò)展，資深學(xué)者的引用模式會(huì)發(fā)生明顯變化。即使是久負(fù)盛名、經(jīng)驗(yàn)豐富的學(xué)者，在許多新論文發(fā)表時(shí)也會(huì)更多地引用經(jīng)典文章。

如何打破“論文泛濫”的局面?

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)讓我們不得不面對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí)：如在短時(shí)間內(nèi)發(fā)表太多的論文，新的 idea 很可能淹沒在傳統(tǒng)觀念中，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程也就無法選擇更有價(jià)值的創(chuàng)新。更諷刺的是，當(dāng)今科學(xué)事業(yè)的“數(shù)量驅(qū)動(dòng)”性質(zhì)可能從根本上阻礙科學(xué)的進(jìn)步，而訪問權(quán)限，期刊的激增和刊物體系的失衡又會(huì)加劇這一現(xiàn)象。

那么我們可以減少論文發(fā)表的數(shù)量嗎?答案顯然不可能。

我們不可能能禁止出版、關(guān)閉期刊、限制科研機(jī)構(gòu)，或者減少科學(xué)家的數(shù)量。對(duì)于科學(xué)家而言，即使他們知道大量“無用”論文可能會(huì)對(duì)學(xué)科發(fā)展產(chǎn)生影響，但考慮到個(gè)人的職業(yè)發(fā)展和學(xué)生的學(xué)術(shù)前景，他們也不會(huì)主動(dòng)減少科研“數(shù)量”。而如果采取強(qiáng)制措施，無疑又可能增加破壞科研氛圍、阻礙科研創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)。

作者認(rèn)為，如果不從根本上改變激勵(lì)政策和評(píng)估準(zhǔn)則，這種現(xiàn)象只會(huì)持續(xù)惡化。他在文章中提出了幾點(diǎn)改進(jìn)措施，并表示雖然政策很難落實(shí)和推進(jìn)，但它能夠引導(dǎo)科研人員從經(jīng)典研究走向更新穎的前沿領(lǐng)域。

構(gòu)建更清晰的期刊等級(jí)體系，通過最具影響力的出版機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)科研人員從常規(guī)工作轉(zhuǎn)向?qū)W術(shù)創(chuàng)新。

調(diào)整科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的獎(jiǎng)勵(lì)和晉升制度，避免數(shù)量的權(quán)衡，提升質(zhì)量、創(chuàng)新性貢獻(xiàn)等指標(biāo)的重要性。

在研究生培養(yǎng)、科研能力評(píng)估、科研經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)方面制定新的考核標(biāo)準(zhǔn)，激勵(lì)科研人員擺脫既定教條，提出新奇的 idea。

雖然各個(gè)學(xué)科引用最多的論文在每年的高引排名中基本保持不變，但我們很難說學(xué)科發(fā)展就因此而停滯不前。不過現(xiàn)有證據(jù)表明，每年生產(chǎn)大量“無用”的科學(xué)成果耗費(fèi)了昂貴的人力成本的資金，生產(chǎn)率也正在急劇下降。而更重要的是，我們是否可能因?yàn)槌两诜簽E的論文中而錯(cuò)過更豐富的新范式?