Nature最新：远程合作往往沦为打工人，颠覆式创新还得靠面对面交流

导语

如今，科学家和发明家的数量、合作与产出，都远超任意一个历史时期。同时，颠覆性创新和突破性想法，在各个领域的涌现也都变得越来越难。著名杂志Nature近日刊文，针对这一矛盾，提出了对合作创新的新洞察。研究分析了过去半个世纪内2000万份研究论文和400万篇专利申请，揭示了远程团队与现场团队两种模式，在知识生产各个环节中的差异与关联。研究发现，远程合作尽管变得普遍并带来更多科研产出，但相比于能面对面交流的科学家合作，更难产生突破性的发现。该研究对于如何开展科学合作以及如何有效资助科研项目，具有重要启发意义。

论文通讯作者吴令飞是匹兹堡大学计算与信息系助理教授；通讯作者Carl Benedikt Frey是牛津互联网研究所Dieter Schwarz副教授，牛津大学曼斯菲尔德学院研究员；第一作者林意灵是匹兹堡大学计算与信息学院在读博士。吴令飞是集智科学家社群成员和集智-凯风研读营学者，2019年曾发表Nature封面文章；林意灵是集智科学家社群成员。

研究领域：合作创新，科学学

Katherine Wright | 评论作者

刘培源 | 译者

论文题目：

Remote collaboration fuses fewer breakthrough ideas

论文地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06767-1

论文作者：林意灵, Carl Benedikt Frey & 吴令飞

在过去的六十年里，远程合作显著增多，合作研究者之间的平均距离扩大了十倍。

随着人们能够与几乎任何人、在任何地方、任何时刻进行语音聊天或视频会议，人类之间联系的密切程度空前。对科学家而言，这种连通性让全球范围内的研究合作成为可能，从根本上改变了科学研究的方式。然而，据匹兹堡大学吴令飞领导的一项新研究，这些远程合作并未充分发挥其全部潜力。具体来说，该研究团队发现，远程合作相比能定期面对面交流的科学家合作，更难产生突破性发现。原因何在？吴令飞认为，这是因为远距离机构成员的合作产出，通常是基于早期研究进行深化的工作，而非提出新观念的理论性创新。他还表示，这一发现对于研究者如何开展合作，以及机构如何资助研究者具有重要影响。

过去的六十年，我们见证了卫星通信技术、互联网、网络摄像头和智能手机的诞生。每一次技术进步，都促进了地理上分散的研究者之间更紧密的合作。理论上，这个过程应该导致越来越多“优化”的团队出现，其中每个人都拥有互补且高度专业化的知识。吴令飞表示，这样应该会使得每一代研究者在创新和解决问题方面，都超越前一代。但数据并不支持这种预期。“我们有了更多的科学家、更多的联系，却没带来更多的重大创新。”吴令飞说。

图1 科学家和发明家的全球合作关系映射。

为了理解背后的原因，吴令飞等人分析了1960年至2020年间发表的2000万篇研究论文和1976年至2020年间发表的400万份专利申请数据。他们收集了每篇论文或专利申请的研究者的所在地、引用网络以及这些研究者在项目中扮演的角色（约9万篇论文可以获得该信息）。

图2 所有科学和技术领域合作距离的增长。

研究团队发现，过去六十年间，远程合作的数量和合作成员之间的平均距离都在稳步增加。例如，在1960年，一篇论文的作者们的所在机构之间的平均距离不到100公里，汽车或火车在数小时内可以到达这个距离。到了2020年，这个距离增加到了近1000公里，通常需要依靠国际航班才能抵达。同时，研究还发现，在这数十年间，极长距离研究合作的比例增加了12%。所谓极长距离研究合作，即研究者所在机构相隔2500公里以上的合作。这个距离相当于葡萄牙里斯本大学和德国莱比锡大学之间的距离。

利用论文和专利的引用网络，吴令飞等人接着为每篇文献计算了一个“颠覆性指数”（disruption score）——衡量该作品所呈现的想法的突破性程度的指标。对于某篇文献，如果后续工作在引用了该文献同时，还引用了该文献的多篇参考文献，那么这篇文献就被归类为“发展性”的（developing）。反之，如果后续工作引用了该文献，但并未同时引用而其参考文献，那么这篇文献就是“颠覆性”的（disruptive）。吴令飞说：“我们把引用当作投票。当未来的新工作忽略了某篇论文所引用的更早期工作时，这就是对该论文新颖性的一种投票。”

相关工作：

集智科学家吴令飞Nature发文：大团队渐进发展，小团队颠覆式创新

Nature封面文章作者讲述论文故事：小团队知道答案

吴令飞等人发现，随着合作研究者所属机构之间的距离增加，其作品的颠覆性指数会下降。当合作者之间的距离超过600公里（相当于巴黎到法兰克福的距离）时，论文的颠覆性下降了6％，专利的颠覆性下降了12％。这种下降在各个研究领域和各个地域上都是一致的。“远程工作的负面效应在各个领域都存在，”吴令飞说。

图3 远程团队产生较少的颠覆性创新。

随着深入探索研究者的角色，吴令飞等人发现，一个项目中的职责分工也受到距离的影响。那些远离核心研究团队的科学家更不太可能承担概念性任务，比如构思项目的想法或者撰写论文。这一趋势在不同的研究领域、时间段和合作规模中都存在。即使两位科学家从同一所机构转到不同的机构工作，比如博士毕业后经常发生的情况，这一趋势也依然存在。“当有人离开时，他们从项目的智力角色，转变为劳动力角色，”吴令飞说。“这在我们的数据中是一个非常一致的模式。”

将所有的数据和发现结合起来，研究团队得出结论：广泛分散的合作通常致力于对知识进行编码，而不是创造知识。尽管世界发生了所有的技术变革，“远程协作仍然集中在后期的技术项目上，而不是概念性项目上，”吴令飞说。“远程团队可能拥有更专业的知识，但这些知识被利用来测试别人已经发表的想法，而不是提出新的想法。”

图4 现场团队偏重构思；远程团队偏重执行。

丹麦哥本哈根大学的计算社会科学家罗伯塔·辛纳特拉（Roberta Sinatra）认为，这一结果回答了一个重要问题：鉴于研究者可以轻松分享想法并结合其知识，为什么科学突破在今天没有比过去更常见？“从数据的角度来看，解释为什么这种情况没有发生并不容易，”辛纳特拉说。“我们往往认为，如果来自世界各地的科学家能够进行广泛合作，学者的多样性可能会带来更多突破。这就是为什么资助机构会鼓励跨机构和国家的合作。但这项新研究表明，鼓励跨机构和跨国合作未必是一个好主意。”

吴令飞认为，新研究结果不仅可能影响资助机构对科研团队的支持方式，同时也对移民政策有所启示。他指出，越来越多有才华的未来研究者在留学深造后发现，想在毕业后留在该国变得越来越困难。强制性地令职业生涯早期的科学家回国（发展中国家），通常被认为对科学家祖国有利。但吴令飞对此持不同看法。“这对一群才华横溢的年轻人来说是一种伤害。”新研究表明，即使这些科学家能够保持在线合作，他们也只是更多为某个领域的技术进步做贡献，而不是带来颠覆性的变革。

“我们必须要确定：科学的产出是什么。”吴令飞说道，“是更多论文产出，还是培养下一代智力领袖？”如果是后者，“那么我们需要更开放的移民政策。”他说：“年轻人才需要能够在国家之间自由流动，并进行定期的面对面交流。如果学术界或工业界的研究者想要进行底层创新工作，就不能仅仅依赖数字技术与他人联系。”

本文翻译自APS评论文章，原文链接：https://physics.aps.org/articles/v16/210

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