Couverture naturelle : les progrès perturbateurs de la science ont considérablement ralenti, la recherche en physique chutant de 100 %

Chaque percée révolutionnaire dans le domaine de la science et de la technologie apportera un progrès à long terme à la société humaine. L'une des manifestations révolutionnaires consiste à renverser le système de connaissances existant et à orienter le développement de la science et de la technologie dans de nouvelles directions.

La loi de la gravitation universelle unifie les lois du mouvement des objets terrestres et des corps célestes dans l'univers ; les équations de Maxwell unifient l'électricité et le magnétisme de manière presque parfaite, et prédisent que la lumière est une onde électromagnétique posée ; le fondement de la physique moderne La base de l'apprentissage.

Dans la longue histoire de l'humanité, de nombreuses réalisations scientifiques et technologiques ont apporté des changements qualitatifs dans la vie réelle. Cependant, l'étude révèle que la science et la technologie de rupture au cours des 60 dernières années sont devenues de plus en plus rares et que les progrès scientifiques « ralentissent ».

Des scientifiques de l'Université du Minnesota et de l'Université de l'Arizona ont analysé 25 millions d'articles (1945-2010) dans le Web of Science (WoS) et 3,9 millions de brevets dans la base de données PatentsView de l'Office des brevets et des marques des États-Unis (USPTO) ( 1976-2010) Découverte :

• Il est peu probable que les articles et les brevets publiés ces dernières années soient perturbateurs, ou rendent obsolètes les découvertes antérieures (telles que la structure en double hélice de l'ADN), et poussent la science et la technologie dans de nouvelles directions  ;
• En revanche, les articles et les brevets sont plus susceptibles de consolider ou de développer davantage des travaux antérieurs, tels que l'équation de Kohn-Sham.
• Les scientifiques et les inventeurs utilisent de plus en plus des extraits de connaissances plus restreints pour développer leurs nouveaux travaux ;
Ce modèle fonctionne dans tous les grands domaines scientifiques, notamment la technologie, la médecine et les sciences sociales.

Le document de recherche pertinent s'intitule "Les papiers et les brevets deviennent moins perturbateurs au fil du temps" et a été publié dans la revue scientifique faisant autorité Nature.

Selon l'article, il est peu probable que cette tendance à la baisse soit due à des changements dans la qualité des travaux publiés ou aux politiques de citation, mais plutôt au fait que les scientifiques et les inventeurs se sont appuyés sur un ensemble de faits plus restreint au cours des dernières décennies. des ensembles de connaissances, qui sont bons pour les carrières individuelles mais pas bons pour le progrès scientifique en général.

"Un écosystème scientifique sain comprend à la fois la consolidation et l'amélioration des travaux antérieurs ainsi que de nouvelles découvertes perturbatrices, mais la nature de la recherche change", a déclaré Russell Funk, auteur correspondant de l'article et professeur adjoint à l'Université du Minnesota. , "À mesure que l'innovation incrémentale devient plus courante, il faudra peut-être plus de temps à l'avenir pour réaliser des percées clés qui font progresser la science de manière significative."

Manque de « fruits à portée de main » ?

Les découvertes et les inventions sont considérées comme des sous-produits naturels des théories scientifiques et des changements technologiques, permettant aux connaissances précédemment accumulées de stimuler le développement et le progrès futurs. Selon les mots de Newton, les connaissances accumulées dans le passé peuvent permettre aux générations futures de « se tenir sur les épaules de géants », rendant ainsi possibles les progrès futurs.

Alors que les nouvelles connaissances scientifiques et technologiques ont connu une croissance exponentielle au cours des dernières décennies, créant des conditions propices à des progrès significatifs, on craint également un ralentissement de l'activité d'innovation.

Des recherches antérieures ont montré que la productivité de la recherche dans les semi-conducteurs, les produits pharmaceutiques et d'autres domaines est en déclin, les articles, les brevets et même les demandes de subventions devenant moins nouveaux que les travaux précédents et moins susceptibles de relier différents domaines de connaissances, qui sont tous deux des conditions préalables. pour l'innovation.

De plus, l'intervalle d'un an entre la découverte et l'attribution du prix Nobel a également augmenté, ce qui montre que les contributions scientifiques et technologiques de ces dernières années ne sont plus comparables à celles du passé.

Cette tendance a également attiré l'attention des décideurs politiques car elle constitue une menace importante pour la croissance économique, la santé et le bien-être humains, la sécurité nationale et les efforts mondiaux visant à relever des défis majeurs tels que le changement climatique.

À ce jour, les preuves indiquant un ralentissement des percées scientifiques et technologiques disruptives sont basées sur des études de domaines spécifiques, en utilisant différents indicateurs spécifiques à un domaine, il est difficile de dire si le changement dans les domaines scientifiques et technologiques évolue. un taux similaire se produit.

À cette fin, Funk et al. ont analysé 25 millions d'articles et 3,9 millions de brevets sur 60 ans à l'aide d'une nouvelle mesure quantitative appelée indice CD, qui peut être utilisée pour décrire comment les articles et les brevets modifient le réseau de citations de la science et de la technologie. .

Ils ont constaté que les articles et les brevets des dernières années sont de moins en moins susceptibles de pousser la science et la technologie dans de nouvelles directions, un phénomène qui s'applique à tous les domaines et à de nombreuses mesures basées sur les citations et les textes.

En termes d'articles, le score de rupture a chuté de 91,9% en sciences sociales entre 1945-2010 et de 100% en sciences physiques, la baisse des brevets en informatique et communications entre 1980-2010 a été de 78,7 ; %, et la baisse des brevets pharmaceutiques et médicaux a été de 91,5 %.

Les percées dans les sciences et technologies disruptives ralentissent

Notamment, Funk et al. vocabulaire perturbateur versus amélioration.

Le nombre de mots unique/total des titres d'articles de 1945 à 2010 et des titres de brevets de 1980 à 2010 montre une diminution de la diversité des langues utilisées dans la science et la technologie (a,d ci-dessous) ; Le nombre de nouvelles paires de mots/total de paires de mots introduites chaque année dans les titres d'articles et de brevets de 1980 à 2010 montre que la nouveauté du langage utilisé dans la science et la technologie est également en déclin (figures b et e ci-dessous au cours de la période d'observation). les verbes les plus couramment utilisés dans les titres papier et les titres de brevets ont également changé de manière significative entre la première (rouge) et la dernière (bleue) décennies (figures c, f ci-dessous).

Changements linguistiques dans les documents et les brevets

Funk et al. ont déclaré que leur étude présentait également certaines limites. Par exemple, bien que les recherches menées à ce jour confirment la validité de l’indice CD, il s’agit d’un indicateur relativement nouveau de l’activité innovante qui bénéficierait de travaux futurs sur son comportement et ses propriétés, en particulier en fonction des sources de données et des contextes. Des recherches examinant systématiquement l’impact des différentes pratiques de citation dans différents domaines seraient particulièrement utiles.

Néanmoins, une compréhension plus globale du déclin de la science et de la technologie disruptives permet de repenser nos futures stratégies d’organisation de la production scientifique et technologique.

Si vous ne le publiez pas, vous périrez ?

Une théorie sur la tendance actuelle est que tous les « fruits à portée de main » de l’innovation de rupture sont déjà là parce que des innovations prêtes à l’emploi améliorant la productivité ont déjà été mises en œuvre.

Dans le même temps, les universitaires sont parfois confrontés à une culture de recherche « publier ou périr », où leur succès dépend du nombre d'articles qu'ils publient ou des brevets qu'ils développent.

"Une grande partie de l'innovation vient du fait d'essayer de nouvelles choses ou de tirer des idées de différents domaines et de voir ce qui se passe", a déclaré Michael Park, le premier auteur du journal. "Mais si vous réfléchissez simplement à la manière de publier un autre article. le plus rapidement possible. Si un article vous inquiète, vous le lirez rarement en profondeur et réfléchirez à certains problèmes majeurs qui pourraient conduire à ces percées perturbatrices. "Bien que cette tendance existe actuellement, les chercheurs disent qu'il est important de le noter. Cela ne veut pas dire qu’il y a moins d’avancées technologiques.

« Du changement climatique à l’exploration spatiale, nous avons un besoin urgent d’innovation pour résoudre les défis les plus urgents d’aujourd’hui », a déclaré Funk. « Il est clair qu’il existe encore d’énormes opportunités pour que l’innovation de rupture se produise et améliore l’humanité. » Ils suggèrent que pour promouvoir une science et une technologie de rupture, les universitaires doivent lire beaucoup pour suivre l'évolution rapide des frontières de la connaissance.

Dans le même temps, les universités devront peut-être abandonner les exigences quantitatives pour les articles/brevets, se concentrer davantage sur et récompenser les articles/brevets de haute qualité, rester à l'écart de la culture de recherche « publier ou périr » et faire véritablement un travail significatif.

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