尽量当今的新发明层出不穷，但人们更担忧的是，科学中打破性的发明，所占的比例越来越少。克日，颁发于Arxiv上的一篇名为“科学和技能规模打破性的动态”的论文，通过对近60年来，各个学科2500万论文和400万专利的阐明，发此刻各学科中，新发明颠覆旧有常识框架的比例都在低落，并对该趋势背后的原因举办了阐明。

论文题目：Dynamics of Disruption in Science and Technology

论文地点：https://arxiv.org/pdf/2106.11184v1.pdf

配景

现有的研究已经多次在诸如半导体、制药及农业等规模发明科研的产出在低落；诺奖得主做出孝敬和其获奖之间的年限也在拉长。这都在侧面佐证，科研中低垂的果实正在耗尽。

对此现象，另一种表明是由于常识积聚的增加，科研人员需要耗费更多的时间才气到达认知的界线，使得其大概做出研究成就的时间窗口变窄。然而在当下，新颁发的论文数却在稳步上升，这就增加了该问题的巨大性。该研究的亮点，就在于其提出了权衡研究打破性水平的指标，且是首次举办跨学科的系统性科学学研究。

要领

该研究的数据，来自web of science收集的1945~2010年间的2500万篇论文、1.59亿次引用干系，以及1976~2010年间美国专利局收集的600万项专利以及1800万次专利间的引用干系。据此，可构建CD指数（consolidating/disruptive index），权衡一项研究的颠覆性巨细。该值在-1到1之间，越大说明研究的颠覆性越强。

其逻辑是，假如一项研究推翻了前人的认知，那么在之后五年内引用该研究的论文，将不会引用被该研究所推翻的研究。譬喻DNA双螺旋布局这一发明，推翻了之前对DNA布局的意料，这导致之后的研究者，不会再引用该论文之前的相关文献，故此其CD指数高达0.62。而对付改造型的研究，则是相反的趋势，即将来的研究者引用该论文时，还会引用相关的更早期的研究。

CD 指数的示意图和计较要领

所有学科的研究打破性都在低落

首先，作者指出在1945到2010年间，社会科学、物理学、生物兼医学以及通讯技能这四个规模中，差异学科CD系数平均值的变革，个中物理学下降了100%——在2000年到2010年这十年间下降到了0；而对付生命科学、社会科学、电子和通讯技能，CD指数的下降幅度别离为96.4%、91.9%和93.5%。这说明白打破性的发此刻各个行业的比例都在变少。

图1：同规模的论文和专利的平均CD指数

图1左图是基于论文引用网络得出的趋势，右图则是基于专利网络得出的。两者的趋势临近，且各学科的趋势也靠近。假如用低垂的果实来相比（即那些容易发明的新知都已被前人找出），那将很难表明为安在所有学科都在沟通的年月耗尽了低垂的果实。进一步举办回归阐明（图2），更说明是作者而非学科或年份对学术研究粉碎性的下降发挥了要害性的孝敬。

图2：专利和论文缔造性下降的趋势，经过回归阐明得出的差异因素对这一趋势的孝敬度

为了进一步加强（各学科研究的缔造性都在下降）这一结论的靠得住性，作者利用了之前研究者界说的描写科研文献缔造力的两个指标，参考[1,2]，利用沟通的数据集举办了阐明，功效发明白雷同的趋势，见图3所示。

图3：利用其它研究者界说的描写论文缔造性的两种指标，评价1945-2010年间科研打破水平的折线图

不止所有颁发论文的平均打破性水平在下降，高程度的论文也是同样的趋势。选取Nature、Science和PNAS三则顶刊论文阐明，发明其下降趋势比普通期刊越发明明，早在1975/1980年之后，PNAS和Nature的平均打破性研究占比就早早躺平，好像顶刊越发不肯意登载争议性更大、但也有大概是打破性的研究。而图四右边诺奖三种自然科学型的获奖论文，其打破性得分平均甚至下降到了0以下。