促進科學發現，我們需要塑造什么樣的文化？

對于大學和資助機構而言，只有更好地包容失敗，才能更好地推動科學發現

編譯

科和之對經驗主義的信仰，在實驗上的孜孜以求，使其得以收獲關于宇宙運轉的無數驚奇之見。然而，我們慶祝、支持與獎勵科學家自由馳騁勇闖未知的文化正面臨挑戰一那樣的探索精神本是科學的標志，但眼下，謹慎、規避風險、缺乏好奇心地追求被資助方和同行認可的進步正成為越來越多研究人員的選擇。

我自己也遇到過這個問題。幾年前，我取得物理學博士學位，接著從事博士后研究，追尋宇宙空洞，也就是宇宙中那些幾乎不含星系、廣闊而虛無的空間。我與幾位合作者對宇宙空洞十分著迷，并利用它們來了解宇宙演化。然而，當我申請博士后以外的工作時，資深科學家多次善意提醒我，我應當專注于其他方向一一更主流更安全的方向。(由于我們堅定的信念，如今在學界將要對星河開展的諸多重大探索項目中，宇宙空洞分析占據一席之地。)

我的經歷并非個例。我見過許多得到過類似建議的職業初期科學家(簡稱新手科學家)，資深科學家(現在我也是其中的一員)也坦言，他們的首要任務是實現“增量”(這是物理學術語)，換言之，就是在現有研究基礎上取得微小的、漸進的進展。不得不承認，起源于美國而現已被廣泛采用的終身教授制度，雖然旨在保障學者自由、安心地探索新方向，但其在現實中的影響往往偏離其宗旨。

可以肯定的是，科學界存在一定的風險規避現象。當某個領域發展成熟，“低垂的果實”摘得差不多的時候，需要解決的問題會越來越難，需要更大的人力和資源投入。人們也很容易陷入從眾陷阱。研究生選擇其導師感興趣的課題，幾乎總去探究一個大方向上的特定小問題；新手科學家往往容易迫于生存壓力，選擇小規模、漸進式地拓展新知，而不向高風險高回報的課題沖鋒；即便是資深科學家，也容易傾向于選擇同行認可的研究方向。

當前的資助環境也助推了這樣的發展趨勢。就美國來說，獲得聯邦資助越來越困難了。根據美國國家科學基金會(NSF)的年度績效評估報告，在2012至2021年的大部分時間里，該機構大約資助了他們收到的研究計劃中的 20% —低于1990年的約 擁有博士學位十年以上的研究人員占據了全部資助的2/3，這些人相較新手科學家，被認可的比例高出5個百分點左右。激烈的競爭奠定了從“我對什么問題感興趣？”到“什么問題可能獲得資助？”

犯錯和無用也能通向新知，只是我們對此缺少認識

的文化轉變的基礎。缺少資金，科學家的科研工作往往很難推進。

這種規避風險的文化會反過來影響科學發展本身。漸進式的科學研究方法一大型合作項目花費巨量資金將現有知識提煉至更高的精度水平—可能贏得短期的資助，因為它以穩求進，但從長遠看，它無法持續前進。這最終可能導致政策制定者和公眾對科學失去興趣，忘卻科學的美妙所在：發現。

鑒于此，我認為科學界須從文化層面開始改變。

第一步是獎勵風險。我們要充許科學家犯錯一探索有趣的研究方向，卻發現毫無價值。對于新手科學家，更應如此。他們需要自由地運用新視角，找到可能被資深學者忽略的新方向。我們甚至可以像慶祝獲得偉大發現一樣去慶祝那些可能無效的研究或結果，以此激勵冒險的探索。犯錯和無用也能通向新知，只是我們對此缺少認識。

不妨大膽任用、提拔搞出新花樣的新手科學家，鼓勵他們敢為人先、不懼風險，即便最后未能幸運地獲得回報。只要研究人員展現出令人信服的意圖、努力和洞察力一偉大科學家的標志一他們就配得上獎勵、職位和聲望。

我們還可以在資助研究計劃的過程中允許風險。根據NSF的評估報告，最終參與決定資助與否的項目官員在權衡決策時，應當考慮“支持具有變革性進步潛力的高風險計劃”。(不過，這里隱含的一層意思是，風險需要管理但并不值得慶賀。事實上，NSF甚至支持一些專用于鼓勵高風險高回報研究的資助機制，其中最具代表性的是“探索性研究早期概念資金”(EAGER)。然而，回顧過去十年，EAGER撥款僅占NSF分配的研究資助金額的 1% 到 為什么不能是 5% 甚至達到 50% ？

幾十年來，科學能讓社會穩穩獲取投資回報的觀念(在一定程度上)逐步形成。但科學是混亂的，充滿各種試錯，甚至不斷走進死胡同，各路探索者甚至都不知道自己會發現什么。我認為科學界需要向納稅人坦白：科學家并不總能如期待那般產生突破性的新發現或取得具有潛力的新成果。我們可能也要學會理解，所謂的失敗也代表著知識的發展。

為了給科學家提供信心和支持，助推他們做出真正偉大的新發現，我們需要讓公眾認識到科學是一種大膽的探索行為。 ？

資料來源undark.org

本文作者保羅·M·薩特（PaulM.Sutter）是紐約州立大學石溪分校高級計算科學研究所的天體物理學研究教授，也是美國熨斗研究所(FlatironInstitute)的客座研究員。