08　团队在科学中日益增长的主导地位

在21世纪，团队对科研产出的影响达到何种程度？一项研究对1 990万篇科研论文和210万项专利的作者数量进行了分析，揭示了几乎普遍存在于所有学科中的团队化倾向［见图8-1（a）］。例如，1955年，科学与工程领域的论文几乎有一半都是由一位作者独立完成的。但到了2000年，只有一位作者的论文数量大幅减少，而由团队发表的论文数量占到了总数的80%。更为重要的是，团队化的驱动因素并不仅是源自科学实验的挑战越来越大，越来越复杂，越来越昂贵。通常只需纸和笔的学科，比如数学和社会科学，也都呈现出相同的模式。1955年，在社会科学中，由团队撰写的论文仅占论文总数的17.5%，但到了2000年，团队合作发表的论文占了大多数，达到了51.5%，呈现出与自然科学界相同的向团队转移的趋势。

但也许比团队化倾向本身更为有趣的是团队产出的成果。团队产出的成果并不仅表现在数量上，在质量上，其成果也具有更大的影响力 ^[136] 。平均来看，在所有时间点以及所有的研究领域，团队发表的论文比只有一位作者的论文都获得了更多的引用 ⁽²¹⁾ ［见图8-1（b）］。

如果只关注排名非常靠前的高影响力论文，那么团队的影响力就更加明显：团队正逐渐成为最重要科研成就的产出主体。虽然在20世纪50年代早期，某一研究领域里引用最多的论文更有可能是由一位作者完成的，但这一模式已在数十年前反转过来 ^[139] 。今天，在自然科学和工程学领域中，用获得1 000次以上引用的概率来比较的话，团队发表的论文要比只有一位作者的论文高6.3倍。这一规律在艺术、人文科学以及专利领域更为显著。自从20世纪50年代开始，在这些领域中，团队往往会比个人更容易产出最具影响力的研究成果。

最优秀、最聪明的科学家更愿意合作

为什么团队对科学的主导能达到这样的程度？一个假设认为，在产生真正的创新思想方面，团队更为出色。通过聚集各有所长的行家里手，团队可以形成一个更广阔的知识库，这是个人的知识储备所无法比拟的。通过利用不同的研究方法和研究主体，团队更能够对不同的构思和概念进行创造性组合。就如第17章将要介绍的那样，引入新的元素同时又保持传统理念的论文，获得成功的概率增加了至少两倍 ^[92] 。将新的组合融入熟悉的知识领域的可能性，团队比单个作者高了37.7% ^[92] 。由于突破现代科学的最大挑战往往需要跨学科的专长，团队逐渐成为完成未来重大科研突破的关键创新引擎。

对于研究者个人来说，团队合作还有其他优势 ^[141] 。比如，一起工作的同事能够互相交换想法，互相检查工作，这既有助于创新，又有助于严谨。团队合作有利于研究者本人向新的合作者和学科领域展示自己的研究成果，从而获得更广泛、更多样化的受众，进而提高研究者本人的知名度。另外，团队合作还能保障研究经费。一项针对斯坦福大学15年间2 034名教师的研究发现，团队合作产生了更多的项目申请，获得了更多的研究经费 ^[142] 。

因此，不难想象，最优秀、最聪明的科学家就是那些更愿意合作的科学家。1963年，社会学家哈丽雅特·朱克曼（Harriet Zuckeman）开始研究杰出科学家的工作方式，走访了当时生活在美国的55位诺贝尔奖获得者中的41位。她发现，对团队合作的偏爱是他们的共同点之一。跟比他们稍逊但同样优秀的同事比较，诺贝尔奖获得者更愿意与人合作，这使他们在科学研究上获得了明显、长期的优势 ^[101] 。

科学的真相
The Science of Science
不受年龄限制的团队工作

在创造性领域进行合作并不是一项现代发明。中国的《永乐大典》是世界上最大的纸质百科全书，全书共11 095册，22 937卷，由明朝永乐皇帝于1403年主持编撰，由2 000多名学者花5年时间合作完成。

科学团队化的两大驱动因素

近来团队型研究的猛增主要源于两个因素。

第一，随着科学的复杂性日益增加，扩展前沿知识所需的工具也在规模和精度上不断提升。比如，位于欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机（LHC）是世界上最大的粒子对撞机，对粒子物理学的研究极其关键。但建造这种工具成本非常高，是任何单一研究者和机构都难以负担的。离开团队合作，不管是LHC的构想还是经费支持，都是难以实现的。来自100多个国家的10 000多位科学家和工程师共同参与了这个项目。因此，团队合作不仅是有益的，而且是必需的，它迫使整个科学界集中资源来提升科学认知。

第二，不断扩展的人类知识，体量如此巨大，任何个人都不可能获知一切。即使那些相对小众冷门的专业，一代又一代科学家所积累的知识重担仍在持续增长。为应对这一难题，科学家往往专攻一个特定方向，聚焦研究问题，从而更快地做好知识储备，抵达领域前沿。这样的专业化导致了科学界“多面手的消亡”，这一现象在文献中多有记载 ^[104] 。确实，由单个发明者提交的一系列专利申请数据显示，他们越来越多地停留在一个技术领域，越来越难做出无关联性的新发明。因此，当跨学科研究所需要的知识体量越来越难以承受，合作就成了突破个人专业领域局限的一种方式 ^{[104] ， [105]} 。也就是说，科学家不仅希望合作，他们也不得不选择合作。不断增长的专业化程度意味着，每个人都能很好地处理某一专门领域的科学问题，但要解决现代科学所面对的复杂问题，科学家需要把所有部分都整合起来，将不同技能和知识融为一体。

距离的消失

随着国际互联网的使用以及越来越便宜的交通，突破传统的地域限制，开展跨国合作比以往任何时候都更容易。实际上，团队在不断突破机构和国家的界限。通过分析420万篇发表于1975—2005年的论文，研究人员区分了三种不同的作者类型：独立作者、在同一所大学工作的合作者以及跨院校的合作者 ^[143] 。在这三类作者中，不同院校之间的合作发展最为迅速，事实上，这也是唯一稳定增长的作者结构。在所调查的这30年里，这样的跨院校合作在自然科学和工程学领域增长了4倍，达到了发表论文总数的32.8%［见图8-3（a）］。社会科学也经历了同样的发展趋势，多所大学合作撰写的论文数量在这个时期上升得更为迅速，其占比高达34.4%［见图8-3（b）］。

通过比较不同作者类型产出论文的比例，上图证实了1975—2005年，院校之间合作的比例在稳定增长。这种增长在自然科学和工程学（a）和社会学领域（b）特别显著，但在艺术和人文科学领域仍然较弱，在这些领域，任何形式的合作都很少见 ^[143] 。大学内部合作的比例在此期间基本保持不变，但在自然科学和工程学以及社会学领域，独立作者的论文呈明显下降趋势。

今天，团队也正在越发突破国家的界限。从世界范围来看，1988—2005年，由多个国家的作者合作发表的论文比例从8%增加到20% ^[144] 。另一项针对1981—2012年发表的论文的分析，计算了不同国家国内外科研合作的比例 ^[145] 。虽然总的科研产出随时间显著增加，但美国和西欧国家的国内合作产出则基本持平。这意味着，国际合作在这段时间助推了这些国家的科学发展（见图8-4）。与此形成对照的是，在新兴经济体国家中，国际合作与国内产出之间仍存在很大差异。中国、巴西、印度和韩国的论文发表总量增加了20倍，从1981年不足15 000篇，发展到2011年超过300 000篇。但在这4个国家的科研论文产出中，约有75%仍完全依靠国内合作（见图8-4）。

国际合作的明显增长可以归结为以下几个因素。我们已经知道，团队论文的引用量通常比独立作者的论文高。而国际 ^[145] 或者校际 ^[143] 的合作会进一步强化这一优势。在英美两国，国际合作的论文的引用量要高于国内合作的论文。这一优势也在不断增长。2001—2011年，这种“影响溢价”在这两个国家都提升了20%。大学间合作也有相似的影响力优势 ^[143] ：当整个团队来自同一所大学，发表一篇引用量高于平均水平的论文的概率，在自然科学和工程学领域约为32.7%，在社会学领域约为34.1%。但是，如果合作者来自不同院校，这一概率则分别增加了2.9%和5.8%。

虽然突破地理界限开展合作的优势显而易见，但现代科学“距离消失”的一个重要后果，就是影响力和资源获得上的不公平性日渐增加 ^{[12] ， [141] ， [146]} 。科学家在选择合作者时不会受到大学校园的限制，但很少能突破大学声望等级的限制。精英大学的研究者更有可能与其他精英大学的科研人员合作，而普通院校的研究者也往往同与之差不多的院校研究者合作 ^[143] 。因此，即使地理距离不再重要，社会距离的作用却与日俱增。这种院校之间的阶层分化，可能进一步加剧科学家个体间的不平等。

另外，科研人员在合作网络中的地位，也极大地影响着合作的收益。假如一个非洲国家提供专项资金，帮助它的研究人员与美国的大学合作开展研究，那么这些研究人员会首先选择哪些美国院校呢？是常春藤联盟，还是小型的文科院校？毫无疑问，他们最有可能寻求精英大学的著名科研人员。这也意味着，名牌大学的成功科学家，更有可能从全球合作网络所提供的资源中获得好处。考虑到多所大学合作完成的论文比同一所大学内部合作完成的论文影响力更大，而精英大学的研究人员更有可能从事这样的跨院校合作，因此，杰出科研成果的产生可能将越来越集中于精英院校 ^{[141] ， [143]} 。

虽然科学研究团队化加剧了科研人员个人和院校的不平等，但它也使整个世界受益 ^[146] 。如今的情况往往是由美国或欧洲名牌大学的成功科学家设计研究项目，再由欠发达国家的合作者开展研究，因为在这些国家里，开展劳动密集型的科研工作成本不会太高。这样的合作能使双方受益，有助于突破发达国家和欠发达国家之间的知识壁垒。

与此同时，科学的全球化还对“人才流失”产生了严重影响 ^[145] ，可能加剧国内外科研水平的差距。随着科学越来越国际化，每个国家都能更方便地与全球知识库发生联系，这样一来，一个国家中最聪明的科学家可以在其他地方继续研究工作。但反过来，这可能损害一个国家的科研人力资源。因此，在真正有能力的科学家越来越少的情况下，要想保持国家的科技竞争力，理解团队科学的微妙动态是非常必要的，只有这样才能继续拥有并吸引全球人才。

正如本章所展现的那样，团队在驱动整体知识产出以及重大的科研突破方面，起着越来越重要的作用。曾经罕见的团队合作现已成为科学研究的主导力量，这是科学家、政策制定者，或者资助机构不可忽视的现象。然而，尽管团队工作具有许多优势，但我们仍有理由相信，团队在科学发现中的作用还没有达到最优化 ^{[137] ， [141] ， [147]} 。例如，虽然团队合作能确保一个构思是正当合理的，毕竟整个团队需要信任一个项目才能推动它 ^[147] ，但在推动之前，团队成员需要达成共识，这个过程就可能成为阻碍前进的因素。

尽管合作能够帮助研究人员跨越学科界限产生新的灵感和假说，但合作和交流所产生的时间与精力成本也不可忽视，在有些情况下可能超过合作研究带来的好处。这一代价也因为团队工作的功劳划分问题而进一步复杂化。因此，如何平衡好这些复杂的因素，是建立成功的科研团队的关键，而这也是我们在下一章要讨论的内容。 nN7k1VtXoAWDUsuR5pBpSvKI0kqZr60bLnVkjgF7IKVbxHlUsG7JytzrmhDKBvul