小团队更容易做出大发现：Nature论文发现团队规模与颠覆性创新成反比
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来源 the Atlantic
原作 ED Yong
翻译 科研圈的AI
编辑 魏潇
用 11 亿美元和一个千人研究团队来证明爱因斯坦对引力波的预测，这种规模的经费和人力投入可能已经大到让人没概念了。2016 年，激光干涉引力波天文台（LIGO）的科学家宣布，他们终于在由黑洞碰撞形成的空间和时间结构中检测到了这些来自遥远宇宙的涟漪。美国芝加哥大学的科学史专家詹姆斯·埃文斯（James Evans）认为“ LIGO 是 21 世纪工程和科学的杰作，同时也可能是历史上最为保守的实验——它证明的是一个有着 100 年历史的假说。“
LIGO 是现代社会“大科学”项目（big science）的典型代表，这类规模庞大的科研团队正变得越来越普遍。资助机构正在向更大的团队投入更多资金，致力于宏大项目的研究，比如为人体细胞分类的“人类细胞图谱”计划（Human Cell Atlas, HCA），或者对所有物种进行基因组测序的“地球生物基因组计划”（Earth Biogenome Project）。甚至还有越来越多的研究者致力于研究科研团队的工作方式，这被称为“团队科学学（the science of team science）”。
有些课题确实需要大型团队协作，LIGO 团队的三名成员正是在近千名同事的支持下获得了 2017 年的诺贝尔物理学奖。但是，对小团队和独立研究人员的忽视成了一个新问题——这个群体产出的成果与上面这些大科学计划截然不同。埃文斯与同事吴令飞等人近期发表在 Nature 上的论文揭示了这一点：他们对过去六十年来的 6500 万份论文、专利和软件项目进行了分析，发现在最近十年里，小团队更有可能做出颠覆性发现，将科学和技术带入全新方向，几乎每个领域都是如此。
相较于大型团队，小型团队做出更多颠覆性的科学贡献。来源: Pierre Azoulay | Nature
埃文斯认为：“大团队把握着当下的研究前沿并且在不停探索已知边界。他们从前人取得的成果中榨干了最后一点产生 idea 的可能性，并且可以做得比其他任何竞争者都快。小团队则为未来注入了动力，他们产生的想法如果成功，将成为未来大团队发展的源泉。”
印第安纳大学布卢明顿分校（Indiana University Bloomington）研究科学信息评价的学者 Staša Milojević 表示，埃文斯的观点与通常的看法完全相反。一般人们都觉得大型团队资金更充足，工作更有影响力，能够推动科学不断突破。不过她最近通过分析 2000 万篇科学论文的标题，找到了和埃文斯观点类似的模式——大团队的研究领域实际上相对更小。埃文斯的这项新发现或许能够缓和一下当前学界对于组建大型研究团队的热潮，并且提醒我们大型团队可能面临一个转折点，越过之后他们带来的“学术利润”就会下降。
这项新研究以研究人员引用已发表研究成果的方式为基础。例如，当科学家引用爱因斯坦 1915 年关于广义相对论的开创性论文时，他们往往不会再回顾爱因斯坦自己引用的论文。“他们认为这是一个概念上的颠覆性创新，和以往的成果截然不同，”埃文斯表示。但是，如果科学家“认为某些东西发生了渐进式的改进，那么他们就会在参考文献中讲述整个故事。”例如，物理学家萨特延德拉·纳特·玻色（Satyendra Nath Bose）和爱因斯坦指出一种被称为玻色 - 爱因斯坦凝聚体（Bose–Einstein condensate）的物质可能存在，这之后一篇 1995 年的论文发现了这种长期只存在于理论中的物质，这两篇论文则经常会同时被后来发表的新论文引用。
吴令飞使用了一种名为“颠覆性得分”（disruption score）的指标来区分这两种不同的情况，它最初是由其他研究人员创建，是用于衡量发明创新性的标准。在这项研究中吴令飞发现它同样也适用于科学研究体系。在根据颠覆性得分进行排名后，描述诺奖级科研成果的论文和由学者挑选出的颠覆性论文占据了前 2%。而那些总结了早期工作的综述排名都很靠后，他们引用的原始论文则刚好相反。印度管理研究所（Indian Institutes of Management）的萨蒂扬·慕克吉（Satyam Mukherjee）表示，这是一种“简洁而精妙”的方法，因为它适用于各种数据来源——不仅是论文，还有专利和软件。
吴令飞首先测试了这个评分标准的有效性，随后靠它得出了一个结论：小团队产生的颠覆性工作（发表的论文以及创新性专利）明显多于大型团队。从上个世纪 50 年代到现在，不论是高被引的成果还是无人关注的论文，不论是化学、物理学等理工类学科还是社会科学等人文类领域，他们发现这条规律是真实存在的事实。
小型团队在不同影响力水平的研究和各学科领域中的颠覆性。来源：Wu et al. | Nature
这究竟是为什么呢？埃文斯和他的同事们可能需要做更多的理论工作，同时也需要在大型科学团队（如 LIGO）身上进行测试，但是目前他们在已有数据中找不到任何证据。当然这也存在另一种可能性：最具颠覆性想法的科学家更喜欢在小团队中工作。但埃文斯对这种说法并不认可。他认为即使同一群研究者从小团队“跳槽”到大型团队，他们的颠覆性成果还是会减少，渐进式成果则会增加。
他和他的同事们发现，大型团队基本都建立在近期出现的、拥有卓越成果的研究基础上，而小团队则对过去的研究挖掘得更深，并且会从长期以来被忽视的“旧想法”中汲取灵感。（埃文斯没有固定“小”或“大”的概念，他的大多数分析比较了1-10人的团队；因为有些科学家可能会认为 10 人的团队是偏小的。）刚得到这个结论时，埃文斯对这种差异性感到十分惊讶。这是因为大型团队会吸引更多的眼球、拥有更多的集体记忆吗？他开始怀疑大型团队的科学家们会在争论中对彼此的看法造成影响，并且他们更有可能在已经出现的研究热点中找到一致的研究方向。维持一个大型科研团队需要大量资金，这迫使身处其中的学者考虑收支平衡，选择更加“安全稳妥”的研究策略。“这就跟电影制作人选剧本似的，”埃文斯说，“《贫民窟的百万富翁》这种讲述小人物的故事，和《变形金刚 9 》这种热门 IP，你说他们会选哪个？“
不过选择走“冒险路线”的小团队也会付出一些沉重代价。他们的颠覆性工作没有现成的读者和受众，和同行们正在做的主流研究的关联性也更小。正如埃文斯和他的同事们所发现的那样，即使它最终会产生影响力、吸引到更大的团队，但仍然需要更长的时间才能被认可和引用。通常情况下，学界同行们不太愿意在一项颠覆性工作发表的早期就引用它。
在新加坡国立大学研究科学创新性的 You Na Lee 表示，研究团队现在的行为模式有点像商业公司——小型公司也往往更具破坏性和颠覆性。“这项研究证明学术生态和创新生态正变得非常相似，”她说。最大的不同是商业界积极鼓励创业和小型初创企业。但对于科学界而言，情况并非如此，但“国家科学资助体系如果能无条件地为这种小众的颠覆性想法分配一些拨款，将会是政策上的一项巨大进步。”
但埃文斯认为事情没这么简单，因为研究经费的申请和批准并不是个孤立运作的体系。他和同事分析了 2004 年和 2014 年的资助趋势时，发现当小团队得到国家科学基金等高级政府机构资助时，他们就不再能比大型团队产生更多的颠覆性成果了。当前争取研究经费的环境似乎剥夺了小团队的自然优势，迫使他们表现得像大团队一样“稳定可靠”。埃文斯说：“这个发现可不是在建议我们硬要给小团队‘塞钱’。”
不过，埃文斯指出资助机构必须找到更好的方式来鼓励这些小团队的学术突破。他们不仅仅增加了学术界的研究多样性，还在为那些大型科研团队奠定今后的工作基础。剥夺他们的权利，就等于破坏大科学脚下的基石。“如果继续忽视那些小团队，不出十年，我们就会发现重要的想法都消失了，”埃文斯说。“你会发现科学进程正在放缓，这是肯定的，因为我们一直把重点放在建设加速引擎身上，却不关心那些为引擎提供燃料的人。将那些触手可及的科学成果都摘下来很容易，但是谁来带领我们走向更高处呢？”
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