牛顿假设：科学是由一小撮精英完成的吗？

我在以前的帖子中说过，“资助人”的程度作品将取决于科学人才的分布。考虑以下情况：想象每个时间点上只有少数科学家能够（如果有时间和手段的话）领导与达尔文，爱因斯坦或伽利略的工作相提并论的革命。我最近发现有两位作家相信这样的话，

布拉本（Braben）（我曾评论过《科学自由》）说，即使大多数科学家尝试过也可以成为下一任爱因斯坦，但只有少数人可以尝试：

我的信息可能只被视为精英主义者，只有少数可能是二十一世纪的普朗克俱乐部推崇成员的科学家才对我的信息感兴趣。这种解释是错误的。这里的主题之一是，几乎每一个认真的研究人员都在某个职业上有能力采取那些可能会导致伟大发现或创造出新的洞察力的致命步骤。然后，他们可能需要动用大量的勇气和决心，如果要取得进展，可能还需要一点运气。当然，在任何时候，准备抓住一生一次机会的研究人员的比例都是很小的，因此，如果阻止他们这样做，他们可以施加的民主压力就微不足道了。 。适当构成的TR倡议应该只吸引少数对自己的想法具有激进思想的科学家。面临的挑战是要认识他们，因为有数以百万计的科学家，而且甚至不知道哪个大海捞针掩藏了针脚。 [...]我们假设在20世纪大约有300名变革型研究人员—普朗克俱乐部的扩大成员。

在物理学上，李·斯莫林（Lee Smolin）在精英主义者方面更胜一筹，革命者中的科学家更少。俱乐部：

“但是谈到理论物理学，我们根本谈不上什么钱。假设一个机构或基金会决定完全支持所有无视主流的有远见者，并遵循自己的雄心勃勃的计划来解决量子引力和量子理论的问题。我们正在谈论的大概是二十个理论家。完全支持它们将只占大国物理预算的一小部分。”

我认为这种观点有些不同，这与我在上一篇博文中所说的并不矛盾（同行评审可以选择最好的作品）。在物理学上，自70年代以来，该领域的基础知识就没有任何进展，因此有人可以争辩说，也许有一些重要的假设需要抛弃，对于许多物理学家看来很显然是错误的，这是非常有必要提供资金的。 。在那种情况下，同行评议可能会令人窒息：物理学可以从不太聪明的数学和更多的哲学思想中受益，回到爱因斯坦等人的思维方式。正如斯莫林所暗示的。布拉本一般不反对同行评议，他认为同行评议会系统地低估那些提出突破范式的想法的人，而大多数科学都不是。

[1]。谁是生物学的天才？达尔文？鉴于生物学具有的强大假设更少，因此生物学可能不像物理学那样属于库恩时代的世界，因为它必须被推翻，因此算作一场革命

在生物学中，与物理学相反，无论当前框架是什么（如果有的话）1，它仍然是极其富有成果的。如果有人采用CRISPR（可以说是``良好科学''的案例），则可以将其分解为：

这些优秀科学的例子（或者如果算上最后2个，也许是工程学）都不是范式转换，但毫无疑问，CRISPR在学术界和临床上都非常有用和有影响力。

在Wikipedia中，只有一小部分（10％）的活动用户执行大部分（90％）的编辑。科学是这样，还是更加极端？约阿尼迪斯等。 （2014年）指出，在1996年至2011年期间，有1500万科学家发表了任何论文，但在这一时期中，每年发表论文的只有1％。这个较小的15万强小组占所有论文的40％，被引用次数大于1000的论文占87％。

诺贝尔奖获得者威廉·肖克利（William Shockley）于1957年发表了一篇论文，该论文测量了已经高效的环境中的生产力分布：洛斯阿拉莫斯科学实验室以及布鲁克海文国家实验室。肖克利发现出版物和专利的数量呈对数正态分布：大多数科学家很少发表文章，而数量越来越少的出版物越来越多。

观察到了洛特卡定律（是的，它与洛特卡-沃尔泰拉中的洛特卡相同）说，在给定数量的出版物中，作者的相对频率遵循幂定律，与发表的文章数量的平方成比例；例如，在100名发表至少1篇文章的科学家中，只有1名发表10篇文章。确切的指数可能因学科而异（Pao，1985），但每个人似乎都遵循相同的模式：少数人发表所有论文中的绝大多数。

我们可以说＆＃34;我们只记得少数几个先进的现代物理学家，因此必须暗示您只需要少数几个。早在20世纪初，有多少物理学家“有用”？最终导致获得当前公认的有用知识的工作？我们肯定记得爱因斯坦，普朗克，希尔伯特，洛伦兹，马赫，庞加莱和明可夫斯基。但是那时候总共有多少位物理学家呢？洛特卡（Lotka）的论文采用了奥尔巴赫（Auerbach）的《物理学史》（Geschichtstafeln der Physik）（1910），该著作汇集了作者认为足够重要的物理学家。该书出版于爱因斯坦的《 Annus Mirabilis》出版5年后（当时他尚未在那儿被引用），Auerbach于1900年停下来。事实证明，物理学家不只是著名物理学家（也许我们偏爱那些物理学家）在一个特定领域工作，最终改变了物理学的基础）。例如，我们有海因里希·凯瑟（Heinrich Kayser）从事开拓性工作，并创造了表达“ ## adsorption＆＃34;”。我敢打赌，您以前从未听说过他。仅仅算出Geschichtstafeln中的所有名称，然后尝试计算出全部物理学家的数量，还不够。即使是那本书，也可以算是仍在做出贡献的物理学家的数目（例如，书中提到的作者所引用的）。幸运的是，现在我们有了包含期刊和引文的索引，因此我们可以真正地从整个科学家群体中了解一些东西，并更详细地探讨奥尔特加假设。

Ortega假设预测，高被引用论文和中被引用（或低引用）论文将等同地指具有中等影响力的论文。如果高层研究更频繁地引用以前被高度引用的工作，而相比之下，中等水平的研究则更倾向于引用被高度引用的工作，则将支持牛顿假说。 [摘自稍后引用的Bornmann论文]

或者用一种更直接的方式来表述：大多数科学都没有关系，今天的一小撮精英圈子会在将来融入一小撮精英圈子。

科尔＆amp; Cole（1972）是对该问题的开创性研究，这导致了关于Ortega假设是否正确的整个文献。他们从84位物理学家中引用最多的论文，并对他们所引用的工作进行了研究。其中60％是给排名前九的研究人员的。部门（占全部物理学家的21％），被引用的研究人员中有43％的研究人员称自己（在给定的时间内）被高度引用（> 60），尽管这些引用仅占所有论文的8％。 70％的引用被授予了一项或多项荣誉奖的研究人员，尽管他们占所有物理学家的26％。

他们还在更大的样本中重复了这一点，采用了《 Physical Review》中引用最多的前10篇论文，研究了他们引用的论文。因此，请选择其中一篇论文，获取所有被引用的作者，计算出被引用的总数，然后查看该作者是否比一般作者被引用的比例高得多；他们是。对于引用率不高的论文也是如此，这使作者得出结论，即这些数据为以下假设提供了进一步的支持，即即使影响有限的研究生产者也主要依赖相对较小的精英所完成的工作。

相反，似乎只有相对少数的物理学家从事的工作成为未来物理学发现的基础。我们发现，即使是意义相对较小的论文也都在很大程度上使用了杰出科学家的工作。

在1961年SCI中，诺贝尔奖获得者（在1955年至1965年间获得物理学奖）的平均被引用次数为58次，而其他科学家的平均被引用次数为5.5次。在1961年SCI出现的100万科学家中，只有四分之一的人得到1.08％的引用。我们认为，获得该奖项有可能使科学家更加引人注目，并引起更多的后奖引用，而不是其工作质量所保证的。因此，我们将获奖者分为两类：一类是在1961年之前的五年或更短时间内获得该奖项的人，另一类是在那年之后的获奖者。 1957-1961年的获奖者在1961年SCI中平均被引用42次；未来的获奖者（在1961年至1965年之间获奖）平均62次。由于潜在的获奖者比实际的获奖者得到更多的引用，因此我们得出结论，大量的引用反映了高质量的作品，而不是赢得奖项所获得的知名度。

这显然导致自然白热化，人们可能会考虑：以与提议将医疗保健经费削减一半的提议相同的方式，没有重大后果，如果被高度引用的科学是由一小名精英完成并且假设引用相关重要的是，是否可以在没有重大不利影响的情况下削减研发预算（就科学的发展而言）？

如果未来在其他科学领域的研究证实了我们的结果，我们可能会询问科学家人数与科学进步速度之间的关系意味着什么，以及是否有可能在不影响科学家人数的情况下减少科学家人数提前。数据似乎表明，大多数研究很少被大多数物理学界引用，而产生最重大发现的最杰出科学家甚至更不愿引用。即使在领先的期刊上发表的大多数文章也很少被引用。在对《物理评论》发表的文章的引用研究中，我们发现1963年《评论》发表的所有文章中，有80％被引用的次数是四次或更少。 47％，在1966年SCI中曾经或从未如此。显然，即使是这样出色的期刊，大多数已发表的著作也对科学的发展影响不大。因此出现了一个基本问题，即如果要大幅减少活跃的研究物理学家的人数，是否可以保持物理学的相同发展速度。

作者认为这可能与之抗衡：首先，重要论文中引用的工作中仍有15-20％由非精英科学家完成，如果与重要论文相关，那么系统中可能需要这些科学家，因为好。他们的回答是这些科学家可能是可替代的。假设有3位顶尖研究者和100位其他科学家，并且每位顶尖研究者发表了一篇论文，其中其余引用了10篇论文（共30篇论文），而同时这100篇论文中有70篇未被引用，您仍然可以丢弃70篇在理论上仍然可以获得相同的结果。

尽管从某种意义上说，所有科学家都是可以替换的，因为其他科学家最终会重复他们的发现，但有些科学家在功能上比其他科学家要多得多。例如，替换Murray GellMann的工作相对困难，但是替换在Gell-Mann的一篇论文中被引用过的科学家的工作并不那么困难。如果鲜为人知的科学家具有许多等效的功能，那么许多实验室技术人员和工作人员也是如此，他们经常在进行科学发现时执行重要任务。我们并不是说这些任务是不必要的，而是有很多人可以执行它们。

他们考虑的另一种批评是，其余科学家是否履行关键的非研究职能，他们通过观察顶尖科学家倾向于接受其他顶尖科学家培训的观点来反驳这一点。

从诺贝尔奖获得者，美国国家科学院院士和其他杰出科学家的定性来源和统计研究中我们知道，最终进入精英阶层的绝大多数科学家都受到其他精英成员的培训（22）。实际上，目前有69％的学院成员和80％的美国诺贝尔奖获得者仅从9所大学获得博士学位。可以断言，赢得Ndbel奖的最佳方法是与过去的获奖者一起学习。对被大量引用其工作的物理学家进修的研究生院的分析表明，大多数富有成果的科学家都获得了排名前20位的研究生院博士学位。

顺便说一句，Clarivate从其工作被引用的方式预测了许多诺贝尔奖获得者，这为利用引证来预测实际良好研究的方法提供了一定的有效性。即使与诺贝尔委员会的实际选择相差甚远，即使他们的选拔未能获得诺贝尔奖，也仍然算是伟大的科学家。

最后，他们考虑了预测问题。如果我们不能确定谁会是好人，那么我们增加顶级科学家绝对人数的唯一希望就是通过腾出更多空间。我在这里指出，许多现在被视为重要的研究曾经以某种形式被拒绝。但是以前，我证明了科学家可以在某种程度上从已经优秀的作品中选出最好的。但是，如果我们担心最好的工作，那么他们会说我们大多只需要高层部门，而且我们仍然会有一些误差。在物理学中，这将涉及将每年授予的博士学位数量减少一半。他们发现这对留在系统中的人们的生活和研究环境有利，

我们报告的数据得出了一个初步结论，即减少科学家人数可能不会减慢科学进步的速度。还有一个关键的问题需要回答：是否需要增加新的博士学位。候选人的数量将大大减少，真正优秀申请人的数量会减少，还是申请人数量的减少将来自我们现在认为处于临界状态的申请人。这不是社会选择的问题，因为我们认为学术部门可以区分具有高潜力的申请人。这是一个自我选择的问题。科学规模的缩小可能会激发一些非常光明的未来科学家转向其他职业。职业吸引高级人才的能力在很大程度上取决于职业的声望，工作条件和职业中的机会。当然，我们无意暗示任何会降低科学声望或减少科学家可用资源的政策的可取性。我们的建议是，科学可能不会因为新招募人数的减少和由此产生的较少数量科学家的可用资源增加而遭受损失。当今，科学在招聘中面临的最严重的问题可能是人们认识到的现实是，新博士学位几乎没有可用的工作。减少科学的规模，使供给与需求更好地保持平衡，最终可能会增加科学作为职业的吸引力。

在这里，想想目前在Facebook，Google和各种量化对冲基金工作的所有人才。假设您可以增加科学的薪水以匹配这些薪水。有趣的是，巴斯德在60岁时获得的年金价值是百货公司员工薪水的10倍，而今天在美国，巴斯德的年薪为44万美元，这与高职位，高薪职位的薪水似乎具有竞争力。如果将这一数字四舍五入到50万，每年的支出为50亿美元，就可以资助一所拥有一万名顶尖科学家的永久性大学，他们可以自由地进行研究。

应该指出的是，作者们并不建议立即削减用于科学的资金，我会在一篇论文中提到，其中之一实际上不赞成这种结论。

一对科尔斯得到一对麦克罗伯茨（MacRoberts，1986）的答复是恰当的，他们认为书目是不完整的。在早期的工作中（MacRoberts＆amp; MacRoberts，1986），他们对批评进行了更精确的描述：假设有一篇基于其他10篇论文的知识的论文。现在，第二篇论文引用了第一篇论文，但采取了一些假设，并且仅引用了前几篇论文，而不是前几篇论文以及作为其基础的10篇论文。这会不会导致大量引用此论文，而其基础的10篇论文却被引用较少？同样，爱因斯坦的早期著作也没有正式引用任何人，尽管众所周知，他是受到马赫或普朗克等人的启发而创作的。作者提到，这种做法在科学中很常见，非正式地引用而没有正式出现在书目中。我不同意（并且十年来，我读过经济史，寿命研究或心理学等众多学科的数千篇论文）。科学曾经是这样，但是熟悉现代引用实践的任何人都可能会发现，这基本上是论文实际引用的很小一部分。 Coles（1987）回答了MacRoberts。

当然，肯定没有达到被引用的程度，但这是公平的，承认意味着比完整的引用要少。此外，如果我们将这些未引用的论文添加到参考书目中，我希望分布会更加偏斜。例如，考虑一下Mullis等人已经高度引用的PCR论文会发生什么。 （1986）每当我们看到＆＃34; PCR＆＃34;在纸上。我希望未确认工作的分配比已确认工作的分配更偏。但这是一个必须检验的假设。最终，麦克罗伯特（MacRoberts）是对的：如果a）未被认可的影响力非常重要，并且b）这些影响力比观察到的引文分布更广泛，并且c）那些特定的科学家相对难以替代（也就是说，该出版物不会是由其他人制作的，在反事实方面会更有成效）。然后，Cole和Cole的结论将不成立：大量相对鲜为人知的科学家将成为高引用论文的关键贡献者。

特纳Chubin（1976）考虑了另一种解释：原始人才的差异是真实的，但是微不足道的（鉴于对智力和创造力的研究，我认为这有些难以置信）。但是只要这是正确的，并且运气最终导致随机选择的科学家变得更有声望（马修效应），那么我们可以观察到类似的分布。在下一部分中，我将回顾有关马修效应的直接证据。我之前提到的博恩曼研究，我将

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