中國如何從論文大國成為論文強國?_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴(ID:fanpu2019),阅读更多!2021-09-10 19:04
科學有多個維度,除了科學知識的維度,還有科學思想、科學方法和科學精神的維度。
撰文 | 周雁翎
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近年來,中國的科研人員越來越多,發表的論文數量呈爆發性增長。根據《中國統計年鑑(2020)》以及科睿唯安(Clarivate)數據,2019年,中國科技研發(R&D,Research and Development)人數為480.1萬人(其中基礎研究人員為39.02萬人),發表SCI論文47.14萬篇(按全作者計算),超過美國,排名世界第一。從2015年至2019年,短短5年時間內,中國R&D人數增加了104.2萬人(其中基礎研究人員增加了13.72萬人),發表SCI論文數量增長了18.89萬篇。
2021年8月上旬,日本文部科學省科學技術・學術政策研究所,發佈了一份世界自然科學論文影響力最新排行報告。這份報告對全球主要國家的科技論文數量進行了統計分析,在2015年到2019年5年內,美國共發表SCI論文187.69萬篇,中國共發表SCI論文180.95萬篇。
這份報告同時對全球主要國家的科技論文質量進行了評估。
衡量論文質量的重要指標之一,是論文的被引次數。而被引次數排名前1%的論文,被視為頂尖高質量論文。在2015年到2019年5年內,全球論文被引次數排名前1%的頂尖高質量論文中,美國34875篇,佔44.96%;中國23334篇,佔30.08%。
雖然中國SCI論文數量從2018年開始迅速超越美國,成為世界第一,但是,中國1%頂尖高質量論文數量,仍然較大幅度落後於美國。
根據以上數據,還可以得出中美1%頂尖高質量論文產出比例,中國是1.29%,美國是1.86%。中國頂尖高質量論文的產出比例,也比美國要低很多。當然,這個數據也説明,全球頂尖高質量論文的產出比例,總體上也是很低的。
的確,中國的科研論文在數量上出現了大幅增長,科研水平在總體上也有很大提升,但中國頂尖高質量論文數量和產出比例,存在比較大的結構性問題。這種結構性失衡,在一定程度上説明,其中充斥了不少平庸之作。
比如説,不斷合成化合物、檢測物質成分、分析物質結構、鑑定物種並進行分類、對不同物種的基因進行測序,以及一些類似的機械重複工作,都可以連續發paper,連續發article;也有人把一篇本應該一次發表的較大論文,拆分成幾篇較短論文。這樣,就可以在短時間內提高論文產出量。這在業內都是心照不宣的“技巧”。當然,這樣做的直接好處,就是可以快速升職,快速評頭銜,也可以快速申請到更多研究經費。
我並不是説這樣的研究完全沒有必要,而是説一些不斷重複的“研究工作”並由此產出的系列平庸“論文”,還是越少越好。我之所以這樣説,並不是批評當前科研評價機制的導向,而是科學計量學給我們揭示了一個更為深層次的問題:
早在50年前,科學計量學先驅、耶魯大學教授普賴斯(Derek John de Solla Price),就曾提出過科學論文增長的統計模型。他發現,現代科學論文在多數時間裏,呈指數增長趨勢。但是,許多論文發表後,並沒有任何人引用;即使被引用,沒過多久,很多就被新的論文所淹沒。甚至就連孟德爾開創經典遺傳學新時代的論文,也被埋沒了35年之久(當然,這個案例還有一些其它原因,比如同行對孟德爾的輕視和打壓等),更何況那些普通論文。有人統計,從1955年到2011年,SCI數據庫中的論文數量大約是4143萬篇。在這個巨大的論文海洋中,相對於同時期產生的新的科學思想而言,大多數論文的價值難道不是可疑的嗎?
就中國的情況來看,每年產出的數十萬篇科學論文中,真正的原理性發現和理論創新又有多少呢?
清華大學技術創新研究中心曾經發布過一個《國家創新藍皮書》,研究結果表明:中國科技人力資源總量穩居世界第一,但是人均產出效率大幅度落後於發達國家,特別是高端創新型人才非常短缺。這個結論,包括了技術創新、管理創新、制度創新,當然也包括了基礎科學研究創新和知識創造。
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中國要成為科研大國,更要成為科研強國,這已經成為中國政府和科學共同體的共識。現在,中國已經成為名副其實的科研論文產出大國,那麼,如何才能成為科研論文產出強國呢?答案非常簡單:大幅度提高論文質量。中國缺的不是成千上萬的“科研民工”和“科研包工頭”,中國缺的是“大科學家”,或者説“科學大家”。
那麼,什麼樣的科研人員能稱得上是“大科學家”或者“科學大家”呢?這個問題回答起來還真不容易,也沒有統一的標準。在不同的時代、不同的學科、不同的國家,甚至不同的意識形態中,都有不同的答案。但有一點是共同的,他們都具有“哲學”思想。或者換一種説法,他們應該是“哲人科學家”。
據波蘭理論物理學家利奧波德·英費爾德回憶,愛因斯坦曾經對他説過,“與其説我是物理學家,不如説我是哲學家”。顯然,這裏所説的“哲學”,與經院哲學不同,與大學哲學系開設的哲學史類課程不同,與現代流行的科學哲學也不同。實際上,這些大科學家的所謂“哲學”,主要是指“系統化的科學知識和科學思想”(當然,有些大科學家也有形而上的研究,也有“偉大的科學家,渺小的哲學家”之爭,相關內容不在本文的討論範圍內)。在科學史上,“自然科學”這個詞出現之前,對自然界的系統化研究就被稱為“自然哲學”。譬如,牛頓的《自然哲學之數學原理》、道爾頓的《化學哲學新體系》、拉馬克的《動物哲學》、林奈的《植物哲學》等等,這些偉大著作的標題中都冠以“哲學”一詞,就是體現了各自在相關領域的“系統化的科學知識和科學思想”。
歷史上所有偉大的科學家,都在科學理論上具有重大的突破,他們無一不是思想家,也因此常常被稱為“哲人科學家”。即使是實驗科學家,他們的實驗也滲透着強烈的科學理論,而這個實驗很可能就是判決性實驗,對科學理論進行檢驗,使得科學理論從一個範式轉向另一個範式,從而推動科學理論的發展——或者被拋棄,或者重新劃定邊界、迭代升級。
實際上,科學有多個維度,除了科學知識的維度,還有科學思想、科學方法和科學精神的維度。科學的最高境界,應該是科學思想的維度。當中國大量的科研人員沉迷於發表科研論文時,是否想過自己這篇論文在科學思想層面的價值?是否想過在科學理論上有所“創新”?
希望中國的科研人員,在埋頭做研究和發表論文的同時,不妨抬起頭來仰望星空。那裏羣星閃耀,也許未來你可以成為其中最亮的那一顆。
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科學研究如果離開了系統化的科學知識和科學思想,就是一堆零散的材料。換句話説,科學研究發現的大量微觀事實,需要系統化的科學思想把它們聯繫起來、綜合起來、統一起來。
正是在這種意義上,我並不否定普通科研人員的重要作用。實際上,在科學研究中,一些重要的科學發現,正是建立在前人和他人研究文獻的基礎之上。從某種意義上説,如果沒有大量的普通科研人員在日復一日、年復一年地從事搬磚、運瓦、抹灰、扛木料的工作,就不可能建立起科學的所羅門宮。一些最偉大的科學家,甚至站在“巨人”肩膀上,對前人的工作進行“綜合”,才創造出輝煌的科學宮殿。
就此而言,門捷列夫(Dmitri Mendeleyev)發現元素週期律的案例,也許具有一定的參考意義。
從化學元素髮現史上看,門捷列夫並不是唯一提出元素分類方案的化學家。從1789年到1869年這80年間,已經有法國化學家拉瓦錫 (A. Lavoisier)、德國化學家德貝賴納 (J. W. Döbereiner)、英國化學家奧德林 (W. Odling)、德國化學家邁耶爾 (J. L. Meyer)、英國化學家紐蘭茲 (John Newlands) 等上十位化學家,先後提出了各種元素分類方案,其中有圖形方案,有表格方案,也有與門捷列夫週期表非常類似的方案。他們給門捷列夫發現化學元素週期律,提供了思想和方法上的參考。
此外,從當時積累的元素數量上看,門捷列夫在1869年發表的元素週期表中,已經列出了前人在漫長的時間內發現的63種元素。正是因為有了這些“大數據”,門捷列夫才有可能在一定範圍內對這些元素的物理和化學性質進行比較,從而找到內在變化規律。
1900年,著名化學家拉姆塞(William Ramsay)將門捷列夫的元素週期律,稱為“化學領域迄今為止最偉大的總結”。
事實上,門捷列夫的思想最初並沒有引起多大注意,按照物理學家盧瑟福(Ernest Rutherford)的解釋,是“因為當時的化學家更多地從事於蒐集和取得各種事實,而對思考這些事實間的相互關係,重視不夠”。
追求科學的統一,就是追求科學之美,這幾乎是所有大科學家或者科學大家夢寐以求的理想。牛頓是這樣,拉瓦錫是這樣,達爾文是這樣,麥克斯韋是這樣,門捷列夫是這樣,愛因斯坦是這樣,楊振寧也是這樣。
就當代中國科學界而言,近年來,在筆者比較熟悉的古生物學領域裏,舒德干院士及其團隊提出的“三幕式寒武紀大爆發假説”,進一步補充和完善了達爾文的進化理論;是自達爾文以來,古生物學領域一項具有重要突破的工作,在國際學術界產生了很大影響。“三幕式寒武紀大爆發假説”,正是在近幾十年同領域學者做出很多重要具體工作的基礎上,由中國學者做出的重大“理論創新”和“科學思想創新”。這個例子,對於當前中國科學研究的現狀,也許具有一定的激勵和啓示意義。
21世紀是科學大交叉、大綜合的時代,給科學研究留下了大量激動人心的新領域、新機遇。中國科學工作者應該始終堅持“思想自由,兼容幷包”,勇於探索,不斷吸收前人和當代科學共同體的研究成果,抓住新機遇,迎接新挑戰,特別要在新領域中,作出更大的科學發現和更多的“理論創新”。
(本文基於筆者發表在2021年7月《地學前緣》第28卷第4期“點亮論文學術評論”欄目的文章,經過一定刪節和修改而成。感謝中國科學院葉青研究員為原文提供的幫助。)