科学家们,对旧的而不是新的做了太多的研究

2018-11-12  来源:互联网 

科学家们,对旧的而不是新的做了太多的研究

在《福布斯》(Forbes)杂志最近的一篇文章中,天文学家兼作家伊森西格尔(Ethan Siegel)呼吁开发一种新的大型粒子对撞机。他的推理不同寻常。一般来说,粒子对撞机是用来测试理论的——物理学家的数学计算表明,未被发现的粒子应该存在,而实验者则用对撞机来观察它们是否真的存在。这就是大型强子对撞机的情况,它是在欧洲建造的,目的是探测难以捉摸的希格斯玻色子(Higgs boson)。它成功地完成了这一任务,为最早预测粒子的理论家们赢得了诺贝尔奖。但是粒子物理学已经没有理论来验证了。希格斯粒子的发现为所谓的粒子物理学标准模型奠定了基础。假设强子对撞机不会产生任何完全意想不到的新粒子——迄今为止它还没有显示出任何这样做的迹象——这就使得理论物理学家无处可去。西格尔认为,一个更大(也更贵)的对撞机应该建立在发现一些尚未被发现的新现象的基础上。但幸运的是,各国政府似乎不太可能拿出所需的数百亿美元,只是盲目地希望有趣的事情会出现。粒子物理学家将这种看似没有出路的现象称为噩梦。但它说明了现代科学的一个深层次问题。科学家们常常希望对以前成功的研究做更大、更昂贵的版本。相反,社会经常需要的是研究人员从全新的方向出发。在过去的几十年里,在许多科学领域出现了令人不安的趋势。产生新发现所需的研究人员数量稳步上升:这并不意味着这项研究不再值得做。但它确实表明,特定的科学和技术领域产生的边际收益是递减的。19世纪,一位名叫格里高尔·孟德尔(Gregor Mendel)的天主教修道士通过种植豌豆发现了一些最基本的遗传概念。20世纪60年代,一些大学实验室的科学家发现了DNA的基本结构。几十年后,一大批科学家花了不到30亿美元对整个人类基因组进行测序。现在,生物技术风险投资一年的投资就超过了这个数字——人们可以获得数亿美元的资金,来发现始于孟德尔朴素花园的宏大创意的狭隘应用。

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如果科学领域就像矿脉——最丰富、最容易开采的部分往往会首先被开采出来——那么技术如何才能不断进步?一方面是通过投入更多的资金来解决问题,另一方面是通过发现新的渠道。科学领域的宇宙不是固定的。今天,人工智能是一个非常有前途和快速发展的领域,但在1956年,当一个关于这个主题的关键会议召开时,在研究人员的眼中,人工智能几乎是微不足道的。为了保持快速进展,寻找科学发现的新脉络是有意义的。当然,强制执行该过程的速度是有限的——直到计算机变得足够强大,数据集足够大,AI才真正起飞。但是科学家现在被训练和雇佣的方式似乎阻止了他们大胆的新的方向。科学家们在特定的领域工作——一个物理学专业的研究成为一个粒子物理学家,通过在资深的,更成熟的粒子物理学家手下工作获得经验。他们可以有一些自由发挥的空间,但他们的技能和专业知识(经济学家们称之为人力资本)都是为了拓展和延续他们的顾问的工作。换句话说,他们倾向于在收益递减的领域工作。这意味着,像强子对撞机这样的项目需要越来越多的粒子物理学家,越来越多的研究人员被训练成粒子物理学家,从而使这一循环永久化。这一过程不仅使研究人员远离新奇事物,而且忽视了社会最迫切的需求。发现希格斯玻色子(即围绕宇宙起源的旋转理论)有助于满足人类的好奇心和我们的惊奇感,但在短期内,它对产生有用的技术作用不大。随着气候变化成为一场迫在眉睫的危机,发现可持续能源技术——尤其是更好的储能技术——的必要性与美国在第二次世界大战中面临的危险不相上下。当时,美国许多最优秀的物理学家被要求放弃他们的研究,加入曼哈顿计划。探索宇宙的秘密是一件好事,但目前还有很多更重要的领域需要世界上最杰出的科学家的才能。

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因此,科学需要更少的迭代和更多的重新分配。应该促使研究人员接触更多的导师。他们也应该有更多的余地专注于自己的想法。一些科学甚至可能从经济学领域获得灵感,在经济学领域,无论好坏,方法论上的新颖性往往会得到高于一切的奖励。授权机构也可以发挥自己的作用。将更多的资金投入到低成本的、高度新颖的项目中——以及不那么成熟的实验室和研究人员——可以帮助科学重新定位,寻找新的知识领域。美国国防高级研究计划局(DARPA)可能就是一个典范,它以追求廉价、快速的突破而闻名,专门的研究团队从多所大学和实验室中抽调而来。所以,科学需要的不是一个更大的粒子对撞机;它需要一些科学家还没有想到的东西。


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