傳奇褪色的時代：從“αβγ”的小科學到千人作者的“超署名”_風聞

生於匈牙利的傳奇數學家埃爾德什一生有超過500位合作者，為此人們創造了“埃爾德什”數來表示一個數學家和埃爾德什在論文合作上的距離。然而，這種頗具風格的著名典故是專屬於小科學的產物。在如今的大科學時代，一篇論文動輒成百上千作者，多數作者彼此不相識，像這樣的趣事也就因徹底糟踐而毫無意義。

撰文 | 盧昌海

近日翻看一本閒置多年的雜書：A Random Walk in Science (《科學中的隨機遊走》)。此書彙集了許多關於科學的趣味、幽默乃至搞笑的文章或文章片段， 長則數頁，短者三言兩語。

其中一篇“三言兩語”的“吐槽”讓我會心而笑。

那篇“吐槽”來自 1964 年 11 月的 Physics Today (《今日物理》) 雜誌，是一封 “讀者來信”，針對的是高能物理論文的作者陣容太過龐大，具體文字如下[注1]：

高能物理學家們又向我們展示了一篇作者數 (27) 比段落數 (12) 還多的論文。高能物理果真可以如此另類嗎？

時隔半個多世紀重讀這篇“吐槽”，作者之問——“高能物理果真可以如此另類嗎？”——早已有了不言而喻的肯定答案，唯一可以勘正的，是“另類”二字已然落伍。因為半個多世紀後的今天，作者數比段落數還多的論文早已不是高能物理的“專利”，與其説是“另類”， 不如説已成為了“新常態” (new normal)。至於“吐槽”針對的區區 27 的作者數，在今天看來，則早已微不足道——比如在我撰文介紹過的引力波天文學領域裏， 就已有過關於黑洞雙星合併的作者數約 1,000 的論文 (2016 年)，及關於中子星雙星合併的作者數約 3,600 的論文 (2017 年) 。

作者數約 3,600 是個什麼概念？本文礙於篇幅，無法進行文字再現，但有人針對一篇作者數約 3,500 的高能物理論文製作過一幅有趣的“微縮”圖片 (上圖)[注2]，可做直觀參考。

這樣龐大的作者陣容恐怕是 1964 年的“吐槽”者做夢也想不到的，但它仍不是最龐大的，因為 2015 年的一篇發表在《物理評論快訊》 (Physical Review Letters) 上的高能物理論文的作者數達到了更驚人的 5,154，單純因作者陣容的龐大就一度引起了媒體關注[注3]。

所謂“冰凍三尺，非一日之寒”。這種龐大的作者陣容並非從天而降，而是有歷史沿革的，學界對此的反應也是有一個演進過程的。本文開篇引述的“吐槽”乃是這種反應的早期例子。之後的反應則漸漸由“吐槽”轉為了思考。2001 年， 美國印第安納大學 (Indiana University) 的信息學教授布萊斯·克羅寧 (Blaise Cronin) 將思考推向了一個系統層面， 在 The Journal of the Association for Information Science and Technology (《美國信息科技協會會刊》， 簡稱 JASIST) 上發表論文[注4]，回顧了“署名”這一行為的歷史，並提出了“超署名” (hyperauthorship) 這一概念，用來表示作者數超過 100 的大規模署名現象。

克羅寧提到， 從 1981 年到 1994 年，“超署名”論文的數目從 1 增加到了 182。

如今距離克羅寧的論文又過了 20 多年， 克羅寧定下的作者數 100 這一門檻已顯得偏低，不過“超署名”這一概念作為大規模署名現象的唯一 “學名” 還是沿用了下來。繼克羅寧的論文之後，2012 年，科學觀察網站 (ScienceWatch.com) 發佈的一項新研究顯示，“超署名”論文的數量有了新的爆炸式增長：1998 年為 400 多，2010 年超過了 1,000。比“超署名”門檻高一個數量級——即作者數超過 1,000——的論文的數量， 在 2010 年之前只是偶爾破零，2010 年變成 17， 2011 年更是增加到 140。比那更新， 2019 年，Nature (《自然》) 雜誌也發佈了一項研究，顯示從 2009 到 2013 這 5 年間，作者數超過 1,000 的論文總數為 573，從 2014 到 2018 這隨後的 5 年間，該數目攀升到了 1,315。

這些研究表明，“超署名”論文並非鳳毛麟角，其存在也絕非偶然，而是一種持續增長着的系統性的現象。這種現象究竟緣何會出現呢？一個根本原因是所謂“大科學” (Big Science) 的興起——即科學研究越來越依賴技術上覆雜而龐大的設備。而“大科學”的興起本身也不是偶然的，比如量子力學的規律意味着探測小尺度要用大加速器，引力的微弱意味着探測引力波要用大干涉儀，地球大氣層的存在意味着精密天文探測要到外太空去進行，等等。所有這些都導向了“大科學”。因此，以物理領域為例，美國物理學家史蒂文·温伯格 (Steven Weinberg) 曾這樣概括“大科學”的出現：“發現的邏輯迫使物理學變大” (the logic of discovery forced physics to become big)[注5]。

“大科學”的“大”是全方位的，除資金和設備外，人員規模也是史無前例的大，構成了若干極其龐大的羣落。“超署名”體現的正是後者。仍以物理領域為例，據統計，目前規模最大的幾個論文“超署名”羣落及約略人數為：

1. 緊湊 μ 子螺線管探測器 (Compact Muon Solenoid Detector，簡稱 CMS)：4,000 人；

2. 超導環場探測器 (A Toroidal LHC ApparatuS，簡稱 ATLAS)：3,000 人；

3. 線性對撞機協作 (Linear Collider Collaboration，簡稱 LCC)：2,000 人；

4. 大型離子對撞機實驗 (A Large Ion Collider Experiment，簡稱 ALICE)：1,500 人；

5. 深地下中微子實驗 (Deep Underground Neutrino Experiment，簡稱 DUNE)：1,000 人；

6. LIGO 科學協作 (LIGO Scientific Collaboration，簡稱 LSC)：1,000 人。

這些羣落每一個的規模都在千人以上，且大都仍在擴張 (故以上所列人數皆為 “下限”)。正是它們的存在，“保障”了作者數超過 1,000 的“超署名”論文並非鳳毛麟角，也絕非偶然，而是系統性的，且會持續增長。

另一方面，雖然“超署名”羣落的人員規模已如此龐大，但有時候，甚至那樣的規模仍不足以“單幹”，而需跟其他“超署名”羣落合作。一旦出現那樣的情形，羣落的作者當然也就合併了。這種合併有可能成為一個“見證奇蹟”的時刻，打破——甚至大幅打破——作者數的“世界紀錄”。比如上文提到的作者數為 5,154 的論文便是如此，它是 ATLAS 和 CMS 合作的結果，且締造了新的“世界紀錄”[注6]。

從“超署名”的出現緣由中不難預期，那樣的“世界紀錄”幾乎註定會被持續打破。

與“超署名”背後的“大科學”相對應的，是之前的“小科學”。“小科學”時代的論文沒有成百上千的作者，也沒什麼“世界紀錄”可言，卻並不缺乏署名方面的故事——而且是有趣得多的故事。作為對“署名”這一行為的“小科學”時代的對比回顧，我們來介紹那樣一個故事，涉及的是一篇被稱為“αβγ”論文的著名論文。

所謂“αβγ”論文，它的正式標題是“化學元素的起源” (The Origin of Chemical Elements)，發表年份是 1948 年。那篇論文是宇宙學歷史上的重要論文，被有些物理學家視為大爆炸宇宙論的奠基性論文之一，也是宇宙學往精密科學方向發展的源頭之一。那篇論文的作者是俄裔美國物理學家喬治·伽莫夫 (George Gamow) 和他的研究生拉爾夫·阿爾菲 (Ralph Alpher)。由於“阿爾菲” (Alpher) 和 “伽莫夫” (Gamow) 的發音很接近希臘字母“α”和“γ”，因此極富幽默感的伽莫夫決定在署名上搞點花樣，“擅自”將姓氏發音恰好很接近希臘字母 “β” 的德裔美國物理學家漢斯·貝特 (Hans Bethe) 添到了作者行列裏， 以便湊成 “αβγ”。

“αβγ”論文是伽莫夫對物理學界乃至對世界所開的無數玩笑中的一個，也是令人懷念的“小科學”時代的署名趣事。那樣的趣事在“超署名”論文裏是不會有的。在後者那“烏泱泱”的作者陣容裏，哪怕有幾個人的名字可以湊成某種有趣組合，也根本不會有人在意——同時根本也不值得在意，因為那是大樣本的必然結果， 毫無趣味可言。“超署名”論文裏的普通作者幾乎是“民工”型的——全都沒了固然不行，但少掉或換掉十個八個，甚至幾十幾百個都不會對論文產生實質影響。

“超署名”論文的這一作者如“民工”的特點不僅顯著有別於“小科學”時代，而且引起了一些疑慮。如果説本文開篇引述的那種“吐槽”還帶着幽默意味，那麼時隔半個多世紀的今天，對“超署名”論文的疑慮就有一定的嚴肅性了。這是因為，人們對論文的署名是有些基本要求的，比如國際醫學雜誌編輯委員會 (International Committee of Medical Journal Editors， 簡稱 ICMJE) 對論文的署名作過界定， 要求在論文上署名的作者滿足以下條件[注7]：

對概念或設計，或對數據的獲取、分析、詮釋有顯著貢獻；參與論文起草，或對論文的主要內容作過勘正；對發表稿作過終審；同意對研究工作的所有方面負責。

該界定並且強調，上述條件必須同時得到滿足。美國國家科學院 (National Academy of Sciences， 簡稱 NAS) 對院刊論文的署名也有雖沒那麼細緻但主旨類似的界定，要求“署名應限於對研究工作有過顯著貢獻的人”。這樣的基本要求在“小科學”時代是很容易做到，而且不難核實的。事實上，就連在“αβγ”論文那樣為幽默而拿署名開了玩笑的個例中，被“擅自”添到作者行列裏的貝塔也是在認真審閲了論文內容之後才正式同意署名的， 而且據伽莫夫説， 貝塔還參與了後續討論， 從而基本上仍滿足上述所有條件。但在“超署名”論文裏，作者數甚至比論文裏的單詞數 (或中文的字數) 還多，且大比例是 “民工” 型的， 想讓每位作者都滿足上述條件就幾乎不可能了。

“超署名”的另一個特點是，由於作者陣容過於龐大， 哪怕在論文成稿的短時間內， 有時就會有一定數目的作者去世，從而以往通常只在出版週期較長的圖書或叢書的作者或編委名單中才會出現的“打框”的名字——即已故者的名字，在 “超署名” 論文中也並不罕見了。比如在 2012 年宣佈發現希格斯粒子 (Higgs boson) 的作者數約 3,000 的 “超署名” 論文中， 就出現了 21 位已故者[注8]。

“超署名”論文出現至今雖還不到半個世紀， 跟科學論文本身的歷史相比還很短暫，但在物理、 天文、 生物、 醫學等領域都已成為顯著現象，若干其他領域也有跟進之勢。助長這種顯著性的，是“超署名”論文因作者眾多，被引用——尤其 “自引”——的可能性大大高於普通論文， 從而在素來倚重引用數的各種論文排序中往往名列前茅。在這股潮流裏，一片難得的“淨土”是數學——因為數學對經費的需求， 對設備的依賴都小得多， 從而起碼到目前為止並無步 “大科學”後塵之跡象[注9]。

在結束本文前，我們就拿數學這片“淨土”裏的一件趣事來最後反襯一下 “超署名” 吧。

數學愛好者們也許知道一位名叫保羅·埃爾德什 (Paul Erdős) 的數學家，他是以高產，及合作者眾多著稱的數學家，一生髮表過 1,500 多篇論文，跟超過 500 位數學家合發過論文，是“小科學”時代的一個傳奇。為紀念埃爾德什，也為了凸顯埃爾德什合作者眾多這一特點，數學家們創造了一個概念：埃爾德什數 (Erdős number)，用來表示一位數學家跟埃爾德什在論文合作上的“距離”。具體來説，埃爾德什本人的埃爾德什數是 0，跟埃爾德什合發過論文的數學家的埃爾德什數是 1，沒跟埃爾德什合發過論文，但跟某位埃爾德什數為 1 的數學家合發過論文的數學家的埃爾德什數是 2， 依此類推。但在“超署名”論文裏，任何一位“民工”型作者的 “合作者” (其中多數根本就互不認識) 的數目都遠遠超過了埃爾德什在傳奇一生中的合作者總數，類似創造“埃爾德什數”這樣的趣事也就因徹底糟踐而變得毫無意義了。

從“αβγ”到“超署名”，是一個特定層面傳奇褪色的過程。這種褪色對親身經歷過 “小科學”時代的人是會有些不適應的。比如“αβγ”中的“β” (貝塔) 眼裏的“小科學”時代是這樣的：所有的發現都是用不太大也不太貴的設備作出的；所有國家的物理學家都彼此相識；哥本哈根和哥廷根的生活如田園般悠閒，卻幾乎每天都有新發現……而“大科學”時代給他的印象則是：有了巨大的加速器，每個都要一大羣科學家；論文多到了緊跟一個小領域都不再可能；每年很多次地跨越大洲大洋蔘加連朋友都找不着的巨無霸會議，基礎性發現的步伐卻反而變慢了……

“怎麼一切都變了啊！”貝特如是感慨。我讀貝特的感慨本身也很感慨，因為他的感慨發表於 1958 年，所提到的“巨大的加速器”，“一大羣科學家”，“巨無霸會議” 等等跟今天的“大科學”相比完全是“小巫見大巫”啊！

2022 年 4 月 6 日完稿

註釋

1. 這位 “吐槽” 者名叫 Robert Myers， 所針對的論文為 F. Bulos et al, Total Cross Sections and Angular Distributions for π- + p → η0 + n from Threshold to 1151 MeV， Phys. Rev. Lett. 13, 486 (1964)。

2. 對本文雖無重要性， 但為完備起見， 還是列一下：該論文為 G. Aad. et al, Charged-particle multiplicities in pp interactions at sqrt(s) = 900 GeV measured with the ATLAS detector at the LHC, Phys. Lett. B 688, 21-42 (2010)。

3. 同樣， 對本文雖無重要性， 還是列一下：該論文為 G. Aad. et al, Combined Measurement of the Higgs Boson Mass in pp Collisions at sqrt(s) = 7 and 8 TeV with the ATLAS and CMS Experiments, Phys. Rev. Lett. 114, 191803 (2015)。

4. 該論文為 B. Cronin, Hyperauthorship: A Postmodern Perversion of Evidence of a Structure Shift in Scholarly Communication Practices?, JASIST 52, 558-569 (2001)。

5. 既是 “發現的邏輯” 所 “迫使”， 便是必由之路， 因此請勿將本文看成是對 “大科學” 的批評。而且 “大科學” 自有其激動人心之處， 這我在很多其他文字裏詳細寫過。本文只是單純閒話 “署名” 這一環節——尤其是 “超署名” 的特點 (雖 “碰巧” 不是優點)。

6. 細心的讀者也許會發現， ATLAS 和 CMS 的人數之和明顯超過 5,154， 這個簡單問題就留作思考吧。:-)

7. 本文的素材多來自物理領域， 對署名條件的界定照説也該以物理領域為例， 但試找了幾份物理刊物， 卻皆未見到明確界定， 故只得以其他領域為例了。好在那些條件 (表述上略有精簡) 跟學科基本無關， 且多為常識 (物理刊物之未作明確界定， 大約也是視其為常識之故吧)， 當不失代表性。

8. 該論文為 G. Aad. et al, Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC, Phys. Lett. B 716, 1-29 (2012)。——這位 “G. Aad” 在本文的註釋裏就已三度出現， 託字母排序之福， 簡直是永恆的 “第一作者” (同時也可看到， 在 “超署名” 論文裏當第一作者是何等 “不易”——在 [注1] 提到的因作者數太多而遭 “吐槽” 的論文裏， 第一作者的姓氏首字母僅僅是 “B”， 而在今天的 “超署名” 論文裏， 不僅首字母必須是 “A”， 連第二字母也得是 “a” 了)。

9. 熟悉我的讀者也許知道， 在我的多數文字裏， 談到科學時， 對數學與科學是不強作分割的。我在 “尺規作圖三大問題的早期歷史” 一文的 [注1] 中， 曾就這一點做過簡短説明， 可參閲。

特 別 提 示

1. 進入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閲不同主題系列科普文章。

2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關注公眾號，回覆四位數組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。

版權説明：歡迎個人轉發，任何形式的媒體或機構未經授權，不得轉載和摘編。轉載授權請在「返樸」微信公眾號內聯繫後台。