致 謝

從諸多方面看，我都是一名資金充足、功成名就的科學(xué)家。而立之年，我成了一名教授；45 歲前，我成為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。但我并不是一名社會(huì)科學(xué)家，所以寫這本書對(duì)我的人生來說算是“另辟蹊徑”。它的靈感最初來源于2012 年，當(dāng)時(shí)我正在西班牙北部巴斯克自治區(qū)的圣塞瓦斯蒂安市進(jìn)行學(xué)術(shù)休假。每天早上，我都會(huì)將我的所有科研任務(wù)、行政工作以及接待我的東道主拋諸腦后，坐下來思考一些關(guān)于我自己身處的這個(gè)系統(tǒng)的問題，試圖找到答案。我的職業(yè)生涯在科學(xué)家中有些與眾不同，我不僅經(jīng)歷了幾種不同的文化（美國、日本、西班牙和英國）， 還在產(chǎn)業(yè)界浸淫頗久（IBM、日立和幾家衍生公司）�？赡苷�因如此，我才開始思考我身處的這個(gè)系統(tǒng)的組成以及它的來龍去脈。但是，我提出的許多問題都缺乏令人滿意的答案，特別是為什么我每天接觸的科學(xué)家會(huì)以某些特定的方式行事。本書的一部分內(nèi)容就是為了探討這個(gè)問題。
促使我寫這本書的，還有另一個(gè)動(dòng)機(jī)，那就是多年來我對(duì)大多數(shù)人關(guān)于“科學(xué)如何運(yùn)轉(zhuǎn)”和“科學(xué)家應(yīng)做何事”的固有觀點(diǎn)感到不安。這很自然，因?yàn)槟切┤说挠^點(diǎn)都是由其慣常閱讀的科技文章灌輸?shù)侥X中的。我的經(jīng)歷告訴我，即使是科學(xué)家也極少分享他們生活中隱藏的一面，然而，正是那隱藏的一面才蘊(yùn)含著關(guān)于“科學(xué)如何運(yùn)轉(zhuǎn)”的秘密。科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中有許多既得利益者，理解這一點(diǎn)能幫助我們理解他們之間是如何互相促進(jìn)又互相沖突的。
然而，這本書并不是反科學(xué)的。在許多國家（比如美國），一些人質(zhì)疑科學(xué)的基本目的和方法，以避免它獲得權(quán)威，從而削弱其他勢力。我堅(jiān)信，科學(xué)的進(jìn)程是極其穩(wěn)固的，科學(xué)是對(duì)未來社會(huì)的絕好投資， 是至善的。當(dāng)然，這也正是我選擇成為科學(xué)家的原因。但這并不能成為我避而不談“科學(xué)如何運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展”這些問題的借口。我希望此處的討論可以讓任何與科學(xué)有所接觸的人產(chǎn)生興趣，哪怕這種接觸是微乎其微的—無論是科普讀者、科普作者、科學(xué)贊助者（也就是我們所有人）還是公務(wù)員、政客，甚至是那些對(duì)科學(xué)在我們生活中的地位心存疑慮的人。在過去幾年中，所有同我討論過本書主題的科學(xué)家都要求閱讀我的研究結(jié)果，因?yàn)檫@讓他們意識(shí)到，他們也對(duì)自己身處的這個(gè)系統(tǒng)知之甚少—希望我不會(huì)讓那些科學(xué)家失望。
這一路上，我得到了許多人的支持。我所工作的部門—?jiǎng)�橋大學(xué)多納斯蒂亞國際物理中心、位于圣塞瓦斯蒂安的西班牙國家研究委員會(huì)以及劍橋大學(xué)耶穌學(xué)院為我提供了各種各樣的資源，包括安靜的思考空間，這簡直是一份罕見的厚禮。我的研究團(tuán)隊(duì)、全校眾多年輕科學(xué)家和行政人員以及我的同事都踴躍參與，并給了我很多建議。一些讀者給了我很棒的反饋，特別是克里斯托夫·費(fèi)夫爾、羅布·芬德利、查利·康斯特布爾、西蒙·謝弗、理查德·瓊斯等人，他們付出了寶貴的時(shí)間和精力來參與討論。我還要衷心感謝英格麗德·格納利希等普林斯頓大學(xué)出版社的工作人員。我必須要說明，除我之外，任何人無須對(duì)本書的內(nèi)容負(fù)責(zé)，它們?nèi)�部來自我的個(gè)人觀點(diǎn)。最后，我要感謝我的妻子和孩子給予我無私的鼓勵(lì)，允許我為了寫這本書而減少和他們在一起的時(shí)間。這本書是獻(xiàn)給他們的禮物，因?yàn)樗麄冏屛业目茖W(xué)生涯充滿生機(jī)，豐富而圓滿。

第9章

科學(xué)的未來

在這本書中，我試著向你展示科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)部分之間的相互作用，以及今天這個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)如何從這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中誕生。在不同學(xué)科、不同國家、不同社會(huì)中，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)千差萬別，但是，它們卻在科學(xué)世界中逐漸殊途同歸。我認(rèn)為，目前為止我所描述的一切對(duì)所有科學(xué)家來說都是顯而易見的，但是，在這一章，我將試著擴(kuò)展一些更難的問題：我們對(duì)未來有何期望，以及我們想要什么？

科學(xué)狀態(tài)是否良好？

大多數(shù)科學(xué)家對(duì)科學(xué)的未來都很樂觀。年輕科學(xué)家成群結(jié)隊(duì)地響應(yīng)著科學(xué)的誘惑，因?yàn)樗�激�?dòng)人心，也因?yàn)樗�十分有用。作為公眾的一員，我們對(duì)科學(xué)充滿熱情和希望，為之著迷，并愿意為之投入。縱觀全球，各個(gè)國家都有許多孩童癡迷于周遭世界的問題，當(dāng)他們成年后，便選擇追隨自己的好奇心。今天，全世界都在科學(xué)上投入了空前的經(jīng)費(fèi)。但是，科學(xué)家卻擔(dān)心自己被科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)帶來的巨大壓力擊倒。越來越多的科學(xué)家似乎對(duì)自己的生活和工作都不太滿意。他們想改變， 但覺得自己無法控制事態(tài)的發(fā)展。
我還想談一談科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。在這里，我所說的多樣性指的是科研方式的多樣性。目前，數(shù)量眾多的科學(xué)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)和公司、各個(gè)學(xué)科都對(duì)科研提供支持。然而，我之前講到，競爭帶來的壓力橫掃了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，似乎正在降低這個(gè)系統(tǒng)的多樣性：連接性并不是免費(fèi)的餡餅。比如說，如果人們感覺某種分配科研經(jīng)費(fèi)的方式有所改進(jìn)，那這種方式會(huì)被迅速復(fù)制，并擴(kuò)散到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。同樣，新興的“花車”科學(xué)吞噬了大量資源，因?yàn)樗鼈兾�引了更多注意力。降低壁壘固然可以促進(jìn)人們對(duì)科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐的分享，但實(shí)質(zhì)性的改變卻十分緩慢，因?yàn)闆]有人去探索全新的模型（這通常需要在另一個(gè)受保護(hù)的“棲息地”里進(jìn)行）。有沒有什么方法可以鼓勵(lì)不同科學(xué)的發(fā)展， 但又不會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)資源的壁壘？或許到那時(shí)候，全球化和經(jīng)濟(jì)增長會(huì)隱秘地加大科學(xué)的成本。
生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況指的是其穩(wěn)健程度及其受損后復(fù)原的能力。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行擾動(dòng)，可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的崩潰或反彈，結(jié)果取決于系統(tǒng)的初始狀態(tài)和擾動(dòng)的“毒性”有多大。那么，科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)是否足夠穩(wěn)健，是否具備很強(qiáng)的復(fù)原能力呢？正如我們看到的那樣，這個(gè)系統(tǒng)包含著數(shù)量眾多的單元，每個(gè)單元的規(guī)模、復(fù)雜度和動(dòng)機(jī)都各有不同，并且，它們之間互相隔離，互相競爭。它們的競爭體現(xiàn)在不同的層面上，某一層面上的動(dòng)態(tài)平衡往往又引發(fā)“棲息地”內(nèi)其他層面上的艱苦掙扎（如圖9-1 所示）。此時(shí)此刻，我看到這些競爭不減反增。這個(gè)系統(tǒng)中的大多數(shù)角色所面臨的競爭都在增加，每個(gè)層面上存在的競爭也越來越激烈。

張拉整體

科學(xué)生態(tài)圈的圖表向我們展示了不間斷的“物質(zhì)流動(dòng)”及其構(gòu)成的連接關(guān)系，但它更清晰地展示了一些部分由拉緊的“纜繩”緊密連接在一起、構(gòu)成了團(tuán)塊狀的結(jié)構(gòu)（如圖9-2 中某種“張拉整體式結(jié)構(gòu)” 一般）。每個(gè)層面上的競爭（比如各個(gè)高校或各個(gè)經(jīng)費(fèi)提供者之間的競爭）都在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中形成了一個(gè)不能再繼續(xù)壓縮的團(tuán)塊。就好像充氣艇密封加壓的船體（或腫脹的活體植物細(xì)胞）一般，形成了一個(gè)堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，每層中的各個(gè)競爭者之間都存在著巨大的壓力，構(gòu)成了一個(gè)幾乎不會(huì)變形的子系統(tǒng)。每個(gè)團(tuán)塊結(jié)構(gòu)中都包含著一組互相競爭的“同僚”，他們之間的緊張關(guān)系完善了這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)術(shù)研究者組成的“團(tuán)塊”與經(jīng)費(fèi)提供者組成的“團(tuán)塊”緊密相連，而后者又與高校“團(tuán)塊”緊密相連，諸如此類。
在它們的互相作用中，這個(gè)致密的網(wǎng)絡(luò)變得越發(fā)剛強(qiáng)和堅(jiān)硬。在張拉整體式結(jié)構(gòu)中，拉緊纜繩時(shí)，整體結(jié)構(gòu)不再疲軟和搖晃，剛性提升—就像自行車輪子一樣，它們堅(jiān)固的輪輞以輻條與中心相連，各個(gè)輻條受到來自彼此的拉力。這與我想要描述的科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)類似。剛性產(chǎn)生于兩個(gè)層面上：第一個(gè)層面是各個(gè)部分內(nèi)部的競爭，它使得各個(gè)部分不可再繼續(xù)壓縮；第二個(gè)層面則是將各個(gè)部件連接在一起的張力。隨著科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的“伸筋拉骨”，各個(gè)部分的張力構(gòu)造逐漸穩(wěn)定下來，但如今，這個(gè)系統(tǒng)再一次面臨激烈的競爭壓力。這種涌現(xiàn)式的剛性讓人們迷失了方向，不知道應(yīng)該削減或加強(qiáng)什么部分，才能重新讓這個(gè)系統(tǒng)充滿靈活性和柔韌性，而這對(duì)復(fù)原力和多樣性來說十分重要。如果每個(gè)人都選擇對(duì)自己最有利的事，用額外的時(shí)間或額外的資源來實(shí)現(xiàn)更多目標(biāo)，那這實(shí)際上既提升了剛性，又增加了張力。如果個(gè)人的奮斗反而讓集體變得更糟，這就構(gòu)成了一個(gè)被稱為“公地悲劇”的局面，意思是說，滿足每個(gè)人的自利需求會(huì)對(duì)集體帶來負(fù)面影響。比如， 每個(gè)人都砍下一棵樹，最終會(huì)毀滅整片森林。在這種情況下，最行之有效的方法是全局一起行動(dòng)。但在科學(xué)界，找不出一條明顯的全局行動(dòng)路徑，并且，這個(gè)系統(tǒng)現(xiàn)在變得越來越僵化。
科學(xué)界的反饋是如此纏結(jié)和緊張，改變并不會(huì)自發(fā)地發(fā)生。科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化是一個(gè)共同適應(yīng)的過程，只需要每個(gè)參與者都邁出一小步。激烈的競爭在每個(gè)層面上都達(dá)到了非常清晰的平衡狀態(tài)，消除了變革的動(dòng)機(jī)，向新方向哪怕邁出小小一步，都十分困難。在科學(xué)界， 每一代新科學(xué)家都出生在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，根本沒有機(jī)會(huì)提高多樣性。新興的信息技術(shù)能否為科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)打開新的機(jī)遇，而不僅是加劇緊張的局面？答案并不清楚。不過，已經(jīng)出現(xiàn)了一些早期嘗試。

誰吃誰？

在穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)中，捕食者和獵物之間形成了一種金字塔結(jié)構(gòu)。潛行的豺狼會(huì)從羚羊群中驅(qū)趕出年幼和體弱的個(gè)體。魚群遭到捕食的鯊魚追趕時(shí)，會(huì)驚慌失措地四散而逃。蟻獅耐心地等待粗心的螞蟻。那么，在科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中，這種關(guān)系體現(xiàn)在何處呢？用這種單槍匹馬的斗爭來比喻科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)是否恰當(dāng)呢？
每當(dāng)有人獲得一筆經(jīng)費(fèi)，每當(dāng)一篇重要的科研論文發(fā)表，每一次明星般的宣傳，每一個(gè)高科技產(chǎn)品的問世，都同時(shí)存在著許多失敗者： 沒能第一個(gè)發(fā)表某項(xiàng)成果的研究團(tuán)隊(duì)、想打入學(xué)術(shù)界卻沒能獲得永久職位的年輕科學(xué)家、由于過于晦澀而沒能發(fā)表的論文、沒能打入市場的新發(fā)明……競爭者們經(jīng)常狹路相逢，但輸家卻很少被贏家“吃掉”。相反，就像在角色扮演游戲中一樣，失敗者會(huì)丟失一些分?jǐn)?shù)，他們對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也隨之下降。這是一種消耗戰(zhàn)，而不是生死搏斗，很像穩(wěn)定的生物群落中發(fā)生的持久戰(zhàn)。
科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中的競爭主要來自個(gè)體之間的斗爭。“鷹派”和“鴿派”各自有什么優(yōu)勢呢？科學(xué)之海中的鯊魚呢？哪種或哪些行為倫理原則對(duì)科學(xué)有益？想一想兩種科學(xué)家；一種是鷹派科學(xué)家，他們進(jìn)取好斗、高傲自大，發(fā)表了高影響力論文；另一種是鴿派科學(xué)家，他們在排名較低的期刊上發(fā)表與競爭者的成果類似的論文�？茖W(xué)界的穩(wěn)定性是否取決于鷹派與鴿派的比例？在簡單的博弈論模型中，如果鷹派過多，他們就會(huì)互相爭斗，由于缺乏足夠的鴿派來幫助他們，導(dǎo)致事倍功半。但如果鴿派過多，只要出現(xiàn)一只老鷹，它便會(huì)展開“殺戮狂歡”，迅速繁殖。穩(wěn)定的平衡狀況應(yīng)當(dāng)保持少量鷹派，讓他們能互相影響、互相作用、此消彼長，達(dá)到合適的平衡。如果每個(gè)科學(xué)家都過分夸大自己的研究，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)變得十分低效，蒙蔽人們的雙眼，讓我們無法看到真正重要的東西。如果鴿派過少，科研速度會(huì)降低，漸進(jìn)式進(jìn)步就會(huì)變少，而鷹派必須依賴于這些漸進(jìn)式進(jìn)步，才能做出突破性的進(jìn)展。這個(gè)博弈情形雖然簡單，但其中的行為卻涉及許多我在科學(xué)界司空見慣的核心動(dòng)機(jī)。
在產(chǎn)業(yè)界實(shí)驗(yàn)室或高校院系內(nèi)，同樣也可以看到這種爭奪領(lǐng)導(dǎo)地位的博弈。如果鷹派的數(shù)量過多，由于他們只考慮自己的利益，就會(huì)加大院系運(yùn)轉(zhuǎn)的難度（許多院系領(lǐng)導(dǎo)都有這種苦衷）。如果鴿派的數(shù)量過多，鷹派就會(huì)毫無限制地發(fā)展，給整個(gè)集體帶來破壞。我們社會(huì)中的許多規(guī)則和社會(huì)習(xí)俗都想要阻止這種不受約束的“爆炸”式發(fā)展，試圖逼走那些不按規(guī)范行事的人。但是，這種“不按規(guī)范行事”能夠讓他們在國際科學(xué)界中獲得名譽(yù)，這種獎(jiǎng)賞大過遵守本地的“鄉(xiāng)村禮儀” 所帶來的獎(jiǎng)賞，這導(dǎo)致許多科研團(tuán)隊(duì)出現(xiàn)“功能失調(diào)”。獎(jiǎng)賞越大，它就越能讓人們拋棄同團(tuán)隊(duì)的同事。
所有這些例子都表明，過分強(qiáng)調(diào)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中的競爭性會(huì)令整個(gè)系統(tǒng)失去平衡。新的平衡可能并不是我們想要的狀態(tài)，這浪費(fèi)了資源，同時(shí)放大了人們爭吵的音量，卻沒能帶給我們?nèi)魏位貓?bào)。

誰來制定成功的標(biāo)準(zhǔn)？

我在本書中講述了我關(guān)于科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的許多個(gè)人觀點(diǎn)，但是， 如果沒有更多統(tǒng)計(jì)學(xué)證據(jù)，你還應(yīng)該聽取誰的意見呢？我們并不知道誰值得信任。人性中社會(huì)的一面令我們想要傾聽個(gè)人化的故事。我們不僅想要了解科學(xué)知識(shí)，還想要了解每個(gè)發(fā)現(xiàn)背后的科學(xué)家。在科學(xué)知識(shí)中加入插曲逸事和傳奇典故，會(huì)在人們心中留下更深刻的印象。它們也向人們展示，科學(xué)的發(fā)展過程并不是連續(xù)和線性的，而更像是機(jī)緣巧合，或者宿命般的隨想曲。我在許多章節(jié)中都已談到，為了更高效地傳播科學(xué)知識(shí)，科研團(tuán)隊(duì)必須編出許多故事來告訴人們這些科學(xué)秘密是如何被發(fā)現(xiàn)的。成功的科學(xué)家必須擅長兩件事，一是編故事，二是有遠(yuǎn)見。那么，如果我們想要了解不偏不倚的觀點(diǎn)，應(yīng)該找誰呢？ 
在業(yè)內(nèi)名聲顯赫的科學(xué)家顯然必須擅長科研，在黑暗中橫沖直撞并不能發(fā)現(xiàn)珍寶。明星科學(xué)家自然而然地會(huì)尊重那個(gè)對(duì)他們贊譽(yù)有加的社群，因?yàn)檎�是那個(gè)社群向人們強(qiáng)調(diào)了他們的工作的確十分重要。由于批評(píng)是科學(xué)中司空見慣的東西（雖然大都出自善意），因此，所有科學(xué)家都將贊賞視為對(duì)同行的極大尊敬，因?yàn)檫@代表著他們過去的榮耀如今受到了權(quán)威的賞識(shí)。過去成就的價(jià)值就像一面棱鏡，透過這面棱鏡， 科學(xué)家們很容易得出一個(gè)結(jié)論：比起過去，當(dāng)今的科研成果并沒有那么重要。
一個(gè)真正重要的科學(xué)成果需要花時(shí)間才能變得清晰。我自己除非正巧開啟了一個(gè)“花車”領(lǐng)域，才能以一己之力扭轉(zhuǎn)大量科學(xué)家的研究方向。除此之外，我不能肯定今天的新科學(xué)成果對(duì)十年后意味著什么。大多數(shù)社會(huì)上功成名就的科學(xué)家如今都已到職業(yè)生涯的晚期，你可以去看看任何一所著名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)（比如英國皇家學(xué)會(huì)和美國國家科學(xué)院）中科學(xué)家的年齡分布。如果我們咨詢的科學(xué)家都比較年長，那他們都已到了職業(yè)生涯的后半段，都會(huì)開始回顧過去。相比之下，如果我們選擇年輕科學(xué)家來聊一聊，那么，我們可能面臨著采集代表性樣本的問題，因?yàn)樗麄兊挠^點(diǎn)可能千差萬別。年輕人通常更加樂觀，但他們通常也更容易意識(shí)到這個(gè)系統(tǒng)中的矛盾。這種信息采集工作可能具備很高的價(jià)值，但是，由于觀點(diǎn)太多，我們可能會(huì)很難在其中做出選擇， 或者清楚地揭示其中的科學(xué)趨勢�？偟膩碚f，這項(xiàng)工作尚無人完成。
于是，年長科學(xué)家自然而然地會(huì)愿意回顧過去，尤其是那些他們目睹重要科學(xué)進(jìn)步（當(dāng)然也包括他們自己的科學(xué)成就）發(fā)生的年代。他們會(huì)質(zhì)問：“那些推翻已有理論的新突破都在哪里呢？”或者“那些超前的驚人成就都在哪里呢？”