Наука і технології сьогодні продукують менше революційних відкриттів і винаходів, ніж 60 років тому. Частка технічних статей і патентів, які призводять до зміни парадигми і спрямовують дослідження в нове річище, значно зменшилася, засвідчує аналіз журналу “Nature”. Натомість частіше висновки лише поглиблюють та збагачують уже здобуті знання. Чому революційних інновацій стає менше?
Теорія відносності, структура ДНК чи транзистор: революційні відкриття, ідеї та винаходи здійснюють прориви, тобто спростовують попередні теорії, змінюють усталений погляд на світ і спрямовують технічний розвиток у нове річище. Після таких відкриттів попередні припущення і технології стають застарілими. Але водночас наука і технології можуть розвиватися шляхом консолідації результатів, тобто завдяки відкриттям і винаходам, які розширюють, поглиблюють або покращують те, що вже існує.
“У здоровій науковій екосистемі поєднуються проривні відкриття та консолідовані вдосконалення, – пояснили Майкл Парк (Michael Park) з Університету Міннесоти в Міннеаполісі та його колеги. – В останні кілька десятиліть відбувалося експоненціальне зростання нових наукових і технологічних знань, тобто виникли найкращі умови для поступу”.
Однак, як показує аналіз Пака та його команди, проривних інновацій зараз небагато. Для свого дослідження вчені проаналізували понад 45 мільйонів фахових публікацій та 3,9 мільйона патентів за період із 1945-го по 2010 роки. Визначити ступінь інноваційності вдалося завдяки аналізу цитувань, присвячених статті або патенту через п'ять років після їх оприлюднення. Такий підхід обґрунтований тим, що відкриття, яке спростовує попередні теорії або перетворює технологію на застарілу, стає основним у цитуванні, і вчені більше не посилаються на застарілі знання.
Наприклад: після того, як Вотсон і Крік довели двоспіральну структуру ДНК, про триланцюгову модель Лайнуса Полінга практично забули. “На противагу цьому, якщо технічна стаття або патент є консолідованим, наступні публікації також посилатимуться на її попередників”, – пояснюють учені. На основі цього дослідники присвоїли індекс усім досліджуваним статтям – від максимально консолідованого (“мінус 1”) до максимально деструктивного (“плюс 1”).
Результат: за останні 60 років кількість патентів і публікацій зросла, та вони стали менш проривними і новаторськими. “Ми виявили, що технічні статті та патенти все рідше поривають з минулим і спрямовують науку в нове русло”, – повідомили Пак і його колеги. З їхніх слів, це стосується всіх галузей і дисциплін. Тенденція простежується не лише в авторитетних журналах, зокрема “Nature”, “Science” тощо, а й у більш спеціалізованих виданнях.
Ступінь інноваційності технічних статей та патентів з 1945-го по 2010 рік. Зображення: University of Minnesota.
Зокрема аналіз засвідчив, що з 1945 року індекс інноваційності наукових публікацій впав на 91,9–100%. У фізиці, наприклад, індекс знизився з 0,36 до 0, у суспільних науках – з 0,52 до 0,04. Що ж до патентів, то частка великих проривів тут також продовжує знижуватися. Наприклад, у сфері комп'ютерних наук і комунікацій індекс інноваційності впав на 78,7%, а у фармакології та серед інших медичних патентів – на 91,5%.
Додатковий аналіз засвідчив: спад інновацій також позначився на інших параметрах. Наприклад, у сучасних публікаціях і патентах рідше, ніж у минулому, з'являються нові слова й технічні терміни. Також рідше зустрічаються слова та фрази, що стосуються відкриттів або нових знань. “Їх майже повністю замінили дієслова, які стосуються вдосконалення, впровадження або аналізу”, – пояснили Пак і його колеги.
Загалом акцент у науці та технологіях змістився з інновацій на консолідацію. Нові знання здобувають поступово, через багато менших досягнень, а не через великі “вибухові” відкриття. “Баланс змінився, – каже колега Парка Рассел Фанк (Russell Funk). – Коли домінують інкрементальні інновації, потрібно більше часу для здійснення проривів, які кардинально змінять науку”.
Втім, усе це не означає, що нових відкриттів чи винаходів більше немає – просто їхня частка стала меншою. “Тому суттєві зрушення, зокрема виявлення гравітаційних хвиль або розробка вакцин проти коронавірусу, не суперечать загальній тенденції до уповільнення інноваційної активності”, – зазначають учені.
Але чому частка проривних інновацій зменшилася? Це не може бути пов'язано з відсутністю викликів і невирішених питань: “Існує величезна потреба у розв’язанні нагальних задач сьогодення – від зміни клімату до медичних труднощів і космічних польотів, – каже Фанк. – Тому очевидно, що все ще існує великий потенціал для інновацій”. Тож в чому проблема?
Одну з можливих причин дослідники вбачають у поширеному сьогодні принципі “публікуйся або вмри”: на молодих науковців тиснуть, щоб вони публікувалися якнайшвидше і якнайбільше. “Якщо вам потрібно публікувати статтю за статтею якомога частіше, залишається менше часу на інші, не обов’язкові розвідки, і на роздуми над великими проблемами, які можуть призвести до кардинальних змін”, – пояснює Парк.
Насправді отримані результати засвідчують, що джерела, на які посилаються в технічних статтях, раніше були значно різноманітнішими і більш технічними. “Сьогодні вчені та винахідники все частіше посилаються на ті ж самі попередні роботи, – повідомляє команда. – Це свідчить про те, що сучасні відкриття та винаходи ґрунтуються на вужчому, ніж у минулому, зрізі знань”. Але звуження фокуса лише до власної сфери спеціалізації перешкоджає імпульсам з інших сфер – отже, і силі інновацій.
На думку Пака та його колег, потрібно надавати молодим науковцям більше часу на дослідження й експерименти. “Університети повинні заохочувати якість досліджень і публікацій, а не їхню кількість”, – каже команда. Більше часу на широкі дослідження й тестування нових ідей і технологій також може сприяти проривним інноваціям. “Якщо ми краще зрозуміємо, чому інноваційність науки і технологій стали менш поширеними, зможемо переосмислити вкрай необхідні стратегії для просування науки і технологій в майбутньому”, – кажуть дослідники.
Nadja Podbregar
`Verliert die Wissenschaft ihre Innovationskraft? https://www.scinexx.de/news/technik/verliert-die-wissenschaft-ihre-innovationskraft/?fbclid=IwAR0boHNsQHiyq3-VjIyhb9EKbb4belxMCC7wtfxm0HxEseDO9jL_iz5kQlY
Nature, University of Minnesota, 9/01/2023
Зображення 1: Natali_Mis/ Getty images
05.02.2023