对于大学和资助机构而言,只有更好地包容失败,才能更好地推动科学发现。

科学建立在对自然世界的好奇心和大胆探索之上。人类创造力和洞察力的非凡跃迁,加之对经验主义的信仰,在实验上的孜孜以求,使其得以收获关于宇宙运转的无数惊奇之见。然而,我们庆祝、支持与奖励科学家自由驰骋勇闯未知的文化正面临挑战——那样的探索精神本是科学的标志,但眼下,谨慎、规避风险、缺乏好奇心地追求被资助方和同行认可的进步正成为越来越多研究人员的选择。

我自己也遇到过这个问题。几年前,我取得物理学博士学位,接着从事博士后研究,追寻宇宙空洞,也就是宇宙中那些几乎不含星系、广阔而虚无的空间。我与几位合作者对宇宙空洞十分着迷,并利用它们来了解宇宙演化。然而,当我申请博士后以外的工作时,资深科学家多次善意提醒我,我应当专注于其他方向——更主流更安全的方向。(由于我们坚定的信念,如今在学界将要对星河开展的诸多重大探索项目中,宇宙空洞分析占据一席之地。)

我的经历并非个例。我见过许多得到过类似建议的职业初期科学家(简称新手科学家),资深科学家(现在我也是其中的一员)也坦言,他们的首要任务是实现“增量”(这是物理学术语),换言之,就是在现有研究基础上取得微小的、渐进的进展。不得不承认,起源于美国而现已被广泛采用的终身教授制度,虽然旨在保障学者自由、安心地探索新方向,但其在现实中的影响往往偏离其宗旨。

可以肯定的是,科学界存在一定的风险规避现象。当某个领域发展成熟,“低垂的果实”摘得差不多的时候,需要解决的问题会越来越难,需要更大的人力和资源投入。人们也很容易陷入从众陷阱。研究生选择其导师感兴趣的课题,几乎总去探究一个大方向上的特定小问题;新手科学家往往容易迫于生存压力,选择小规模、渐进式地拓展新知,而不向高风险高回报的课题冲锋;即便是资深科学家,也容易倾向于选择同行认可的研究方向。

当前的资助环境也助推了这样的发展趋势。就美国来说,获得联邦资助越来越困难了。根据美国国家科学基金会(NSF)的年度绩效评估报告,在2012至2021年的大部分时间里,该机构大约资助了他们收到的研究计划中的20%——低于1990年的约30%。拥有博士学位十年以上的研究人员占据了全部资助的2/3,这些人相较新手科学家,被认可的比例高出5个百分点左右。激烈的竞争奠定了从“我对什么问题感兴趣?”到“什么问题可能获得资助?”的文化转变的基础。缺少资金,科学家的科研工作往往很难推进。

这种规避风险的文化会反过来影响科学发展本身。渐进式的科学研究方法——大型合作项目花费巨量资金将现有知识提炼至更高的精度水平——可能赢得短期的资助,因为它以稳求进,但从长远看,它无法持续前进。这最终可能导致政策制定者和公众对科学失去兴趣,忘却科学的美妙所在:发现。

鉴于此,我认为科学界须从文化层面开始改变。

第一步是奖励风险。我们要允许科学家犯错——探索有趣的研究方向,却发现毫无价值。对于新手科学家,更应如此。他们需要自由地运用新视角,找到可能被资深学者忽略的新方向。我们甚至可以像庆祝获得伟大发现一样去庆祝那些可能无效的研究或结果,以此激励冒险的探索。犯错和无用也能通向新知,只是我们对此缺少认识。

不妨大胆任用、提拔搞出新花样的新手科学家,鼓励他们敢为人先、不惧风险,即便最后未能幸运地获得回报。只要研究人员展现出令人信服的意图、努力和洞察力——伟大科学家的标志——他们就配得上奖励、职位和声望。

我们还可以在资助研究计划的过程中允许风险。根据NSF的评估报告,最终参与决定资助与否的项目官员在权衡决策时,应当考虑“支持具有变革性进步潜力的高风险计划”。(不过,这里隐含的一层意思是,风险需要管理但并不值得庆贺。)事实上,NSF甚至支持一些专用于鼓励高风险高回报研究的资助机制,其中最具代表性的是“探索性研究早期概念资金”(EAGER)。然而,回顾过去十年,EAGER拨款仅占NSF分配的研究资助金额的1%到2%。为什么不能是5%甚至达到50%?

几十年来,科学能让社会稳稳获取投资回报的观念(在一定程度上)逐步形成。但科学是混乱的,充满各种试错,甚至不断走进死胡同,各路探索者甚至都不知道自己会发现什么。我认为科学界需要向纳税人坦白:科学家并不总能如期待那般产生突破性的新发现或取得具有潜力的新成果。我们可能也要学会理解,所谓的失败也代表着知识的发展。

为了给科学家提供信心和支持,助推他们做出真正伟大的新发现,我们需要让公众认识到科学是一种大胆的探索行为。

资料来源 undark.org

____________________

本文作者保罗·M·萨特 Paul M. Sutter) 是纽约州立大学石溪分校高级计算科学研究所的天体物理学研究教授,也是美国熨斗研究所(Flatiron Institute)的客座研究员。