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- 第8章 谁会成为科学家？
学术科研之演化
高校如何选择科研领域？
在时髦的研究领域里组建新团队，比在其他领域更容易为高校带来经费、名誉和认可度，并提升学生的质量和数量。在某些国家的学术生态系统中，高校就像是独立的猛兽，可以在任何研究领域内自由地招聘他们想要的任何人才。在另一些国家，高校则必须得到政府的许可。一般来说，高校允许院系自己决定研究领域，但是，在招聘新学术研究者这件事上，高校却想要保证院系做出的选择是正确的。在高校中，对院系招聘决策进行监管的是一些功成名就的老科学家，但他们也受到媒体和科研同行共识的影响。因此，不同的高校会同时建立多个科研团队来探索同一个领域。这使得该领域内的竞争白热化，人人都想成为影响力和曝光度最高的科学家，在这些领域内，出类拔萃的科学家数量往往较少，因此，如果你能有幸进入“正确”的领域，就更容易脱颖而出，也就更容易得到终身职位。
如今，高校十分重视国际品牌的建设，以及它们在人们心中的看法。这对高校的决策层影响巨大。各个国家都想创建排名靠前的大型学术机构，从而在国际事务中占据重要地位，一部分原因是受到了大学国际排名的影响。这样，科研型的高校越来越重视地位和经费，扭曲了高校在社会中的传统角色（比如，德国高校的培训角色被“精英大学计划”破坏了）。资源越来越集中在少数大型高校中，使得其他具有不同科研文化的科研机构所获得的资源逐渐枯竭，降低了多样性。从积极的方面看，高校的科研预算越来越高，灵活性也越来越高，从而为那些不同寻常或较为模糊的领域创造了获得资源的机会。这种生态系统运转的方式取决于谁在做决策，以及他们面临着何种压力。
赋予院系权力，让他们自行决定招聘什么领域的科学家，而忽略国家需要、长期潜力或合作，这种方式是否有效呢？在目前的系统中，每当一个新领域变得时髦起来，通常在几年内会在一个国家内冒出大约十个研究团队。然后，这些团队的学术研究者会同时申请研究经费。申请得越早，就越有先发制人的优势。只要它们满足科学界对新领域的渴求，就能从竞争中脱颖而出，赢得经费。过一段时间，等到同领域的申请纷至沓来之时，即使这些后来者可能更好更强，也无济于事，因为科学家社群可能已经开始对大同小异的申请感到厌倦。第一个进攻某领域的科学家并不一定是最厉害的科学家。当科学经费是一种宝贵的资源时，这就成了一个大问题：如果一名科学家无法申请到经费，即使他再优秀，也无法开展研究，追不上快速行进的科学“花车”，就容易被时代抛在后面。目前，英式资本主义国家通常认为这种激烈而尖锐的竞争比其他系统更有效。
在其他国家，主要是由国家机构来决定每个领域雇用多少科学家，然后将招聘的任务交给每所高校或科研机构来执行。在德国，由马克斯·普朗克学会来讨论在哪些领域建立新机构，以及将它们放在何处。在其他地方（比如中国台湾地区），主要由科研部门来决定哪些领域需要招聘科学家。这些讨论是由地位显赫的老科学家进行的，他们同样受到我之前讨论过的“媒体反馈”的影响。化学或生物材料的某个领域是否比其他领域更加紧迫，取决于你对该领域的长期基础认识，以及它对国家的短期利益或与目前产业需求之间的联系。全球科学的“健康状况”取决于这些决定的多样性。然而，政府机构做此类决策时，越来越关注竞争者都在做什么，并倾向于模仿他人时髦的做法。这导致一个现象：无论我到哪个国家，都会发现，这个国家的政府公布的一系列优先发展的科研领域都是完全相同的，每个国家都想争当世界第一。每个专家委员会都不敢对抗时下的趋势，也不敢忽略竞争者争相吹嘘的领域。因此，这类国际交流十分强调一致性。放眼看去，全世界所有国家在展望科研未来方面都越来越相似。
科学家如何选择做什么科研？
当科学家获得永久职位之后，他们的兴趣会如何演变呢？在面试的时候，他们必须向院系或公司领导层阐明他们想要做什么研究。但实际上，在大多数情况下，他们拥有很高的自由度来决定自己想要做什么。对探索者而言，在他们寻求答案的旅途中，一堵难以穿透的“科研之墙”挡住了他们的去路。因此，一些较为容易的问题似乎对他们具有更强的吸引力。比如说，许多人都试图理解什么是“意识”，那么，该从何处着手呢？有时候，他们面临的“科研之墙”是做科研不可避免的，比如工具或数据不够先进。有时候，这些墙是由于经费的限制，比如大型粒子物理学实验目前所面临的经费问题。构造者也面临类似的限制。当他们所选择的工具无法继续产生令人眼前一亮的新颖结果，而只能吐出越发复杂的细节时，他们必须做出选择，是在旧工具中加入新元素，还是另起炉灶，追求新的愿景。
在大多数情况下，他们能做什么，取决于他们手握的资源允许他们做些什么。这通常指的是设备、运营和研究者所需的经费。有时候，科学家越来越难获得经费来做自己擅长之事，使得他们想要做出一些改变。科研经费的生态系统总是渴求新颖的结果，这种欲望亟须得到满足。一个研究者可能会提出好几个不同的研究申请，它们都与该科学家过去的研究相关联，这样，他就可以辩称这些提案的风险很低。无论哪一个获得经费，都会成为他未来的工作。这种达尔文式的进化取决于科学家对科研环境的适应程度，这使得他们得以在各种可能性组成的“平原”上缓慢移动。一些科学家的整个职业生涯都围绕着同一个地方打转，为某个学科夯实基础。他们占据和保持着一个“生态位”，不大不小，规模正好，不会小到灭绝，也没有大到吸引来垂涎的捕食者。对那些容易厌烦的人，探索未知的诱惑将他们引诱到遥远神秘的地方。他们希望自己能在意想不到、无人踏足的地方发现深埋的宝藏。随着我们的工具日渐改进，我们探索科学的方式也在改变。过去人迹罕至的悬崖绝壁，如今我们能轻易攀登；曾经无人涉足的河流，如今我们能够泛舟逆流而上，发现科学的处女地。
大科学的政治
一些科学家对未来拥有宏大的愿景，并以此来指导自己的工作。这些人大多数属于化简者，他们口中的目标可以保持多年不变。在这种情况下，一个可行的策略是在科研的世界中修建一座坚固的堡垒，长时间屹立不倒，可以积累资源、开拓疆土，吸引更多经费以成长得更大。这些科学家必须成为热心的游说者，吸引所有人来关注他们的目标。由于大科学项目的成本相当于许多小项目的总和，这些团队有强烈的动机不去触碰传统的经费途径。相比之下，他们必须花很多资源去向公众宣传他们的愿景，像政客一样去扩大影响力。
这种性质的决策显然具有很强的政治性。在科学生态系统中，一个很大的问题是如何在大规模、花重金的宏伟目标与许多高度多样化的小型研究项目之间找到一个平衡点。在许多国家，对这种昂贵的堡垒式项目（比如宇宙学、粒子物理学、治愈癌症或神经科学）最常见的解决方法是让这些决定变得政治化，将这些领域的经费与其他领域分开，在税基资源中划出一块“蛋糕”来单独考虑。这种方法将科学界划分成了两部分。双方科学家都勉强接受了对方的特权，但同时（考虑到政治的因素），他们都声称自己的领域理应获得更多的关注。通常，他们会声称，由于其他某个大国如今正在他们的领域中花费大量资源展开研究，因此，我们国家也必须这么做，如若不然，我们就会落后。这种论证对研究者个人来说可能说得通，但在国家层面上，却算不上一个有效的论据。想一想，如果竞争对手国家选择在某个领域投入大量资源，那我们选择一个不同的领域岂不是更好？为什么现在要着急开展这项研究？为什么不等十年后再说？选择不在某个领域扩张，意味着我们可以在其他方面保持和提升我们的水平。选择在什么方面进行投入的一个挑战是，许多研究从表面上看都很容易讲清楚，但它们实际所需的经费却千差万别。并且，没有什么方法可以评估，如果选择某个大科学项目，而忽略其他提案，会对社会带来什么利益，而反方也能列出一大堆理由。投资任何项目都可能产生衍生项目。但真正的问题是，将同等金额的经费投给另一个科研项目，会带来怎样不同的结果？我相信，每个人都应当理解科学生态系统是如何运转的，这样，我们才能帮助我们的社会更有效地支持科学事业。
科学“花车”
然而，经费充足的构造者通常需求较少，他们能够随时重新分配已有的资源跳进新领域。从某种意义上说，这些科学家拥有最高的自由度，他们最像维多利亚时期风度翩翩的精英科学家——他们自己为自己的研究提供经费。这样的科学家能随心所欲地转向任何方向。研究经费很少限制他们最终必须做出什么成果（做科研的关键就在于你不可能提前知道结果）。只要研究结果的影响力很大，发表评论的科学家绝不会大声抱怨。近几十年，科技的迅速发展助了他们一臂之力，让他们能随时跳进其他遥远的领域。在过去，研究团队常处心积虑地占据和保护他们的研究“高地”不受外来者侵犯。他们亲手建造和调试复杂的设备，多年里不断积累数不清的技巧，在此基础之上构建起一座“堡垒”。但如今，这不再是一种直接可行的策略。如今，大多数设备都可以在市场上买到，因为很多年轻科学家从学术象牙塔中“出走”之后，用他们建造实验设备的能力开启了创业之旅，建立公司来生产和销售这些设备。你还可以高薪聘请年轻科学家来帮助你建造设备，因为他们既有知识，又有经验。如今，这种知识分享过程被体制化了，许多大型科研机构都参与其中（比如在欧盟），鼓励团队之间的成员流动，分享知识。
在科研“处女地”的盛宴上，如今迎来了构造式科学家的大量涌入。然而，他们必须快速产生新成果，因此，竞争十分激烈。来自遥远领域的科学家空降于此，带来了许多不一样的研究方法、研究工具和科研流程，从而给这些新领域带来了不一样的色彩。所有这些因素，在时髦领域中创造出了科研项目的大爆炸，以及对新成果的渴求。这样，科学“花车”应运而生。不过，“花车”这个词可能给人一种错误的印象，认为他们是在沙漠中艰难行进。相反，这种“花车”行进在茂盛的热带雨林之中，隐藏在巨大的树丛之中。从外面看，只能看到摇曳的树叶，无法清楚地窥见内部的情景，从内部往外看，也同样如此。
远离熟知的地方是令人惶恐的。同样，跳到一个全新的领域是充满风险的举动。谁晓得你新加入的这个社群会不会排斥你，将你视为入侵者？他们会不会给予你所需要的培育与鼓励？会不会所有鲜嫩的果实都已被采摘，只留给你干枯的树枝？你加入的这个群体在未来会壮大还是凋谢？在各种科学思想的组合中，只有少数能带来超出意料的结果。离开一个秩序井然的社群、加入一个对任何人开放的新社群，可能是令人望而却步的——我曾经干过五六次，每次的体验都不一样。在“花车”领域，科研质量参差不齐，人们不那么愿意倾听，而更喜欢宣扬和吹嘘自己的成就。在这些领域，有许多大同小异的科研项目在同时进行，人们为了能抢先发表，往往会忽视科学的准确性。但从另一个方面看，科学发现的速度加快了。在普通的领域，通常很少有人去验证某项科研成果的准确性（因为这需要花费宝贵的经费，而且，成为验证某项成果的“第二人”并没有什么值得骄傲的地方，也无法产生较大的影响力），但在“花车”领域，人们却总想去验证别人的成果是否正确。这样，科研成果迅速编织成一张稠密的蛛网，并很快被填得满满当当。处在这种情况下的年轻科学家总是担心有人比他们抢先发表成果。科研项目负责人别无选择，只好总是敦促团队成员更加辛苦地工作。这对科学是有益的，却令科学家的生活十分焦虑。
在目前的科学生态系统中，“花车”是不可阻挡的，因为它强调竞争，并且十分灵活。“花车”的出现需要一些条件，比如偶然出现的新成果对整个社区产生了刺激的作用，或者某个原本高产的领域闹起了“饥荒”。有时候，一群构造者科学家从某个成熟领域集体“跳槽”，带走了整个社群。这种跳跃式的演化在科学生态系统中变得越来越重要，越来越多的科学家以越来越快的速度在新领域中共同努力，他们也越来越依赖新颖的成果来提升影响力，获得经费。
科学家的演化
对我而言，在我的科学职业生涯的早期，有一件事常令我惊讶，那就是：我有幸共事的那些功成名就的科学家对科学充满了发自内心的热爱，丝毫不炫耀。这些科学家从文化上说通常来自中欧和东欧。他们对学习和教书的热爱让他们坚持下去。他们为新思想感到欣喜，愿意按照自己的步伐来安排科研，并愿意花时间鼓励周围的科学家。相比之下，今天那些被认为大有前途的学术研究者在各自的时髦领域内被视为明星，他们旗下有诸多方向不一的科研项目，获得了大笔研究经费，管理着大规模的团队。因此，他们需要参加各种国际会议，在那里花上很多时间。其余时间，他们会用来招聘新学生和新博士后，让他们有机会得到研究员职位，支持他们的未来职业，推动研究项目快速前进，并将研究成果转化为论文，发表在影响力尽可能高的期刊上。他们没有多少时间来酝酿新思想和指导院系里或领域内的年轻科学家，他们身上散发出来的冷静与自信也较少。
当我们谈论生态系统时，会谈论它的健康状况；当我们谈论一个经济体时，会提到它的实力。后者通常用GDP来衡量。但有趣的是，近年来人们开始使用衡量“幸福”的指标来评价不同的社会，这种举措提升了自然环境生态系统服务的分量。但是，极少有人用幸福来衡量科学生态系统的健康状况。不过，丹麦和瑞士的一则报道表明，科学家群体的满意程度通常与本国整体幸福指标相关（只有法国和印度的科学家似乎比本国其他人群更加幸福）。幸福程度与人均绝对收入紧密相关，因此，我们或许会认为，科学家的幸福程度与每个科学家的科研收入有关。但正如我们看到的那样，每个国家的情况都不一样（如图7-3所示），有的上升（比如美国、韩国和中国），有的下降（比如加拿大和英国）。这些改变似乎反映出在过去50年中，各个国家的科学家所经历的不同生活体验及其幸福程度。但是，是不是科学家越幸福，他们的科研成果就越优秀呢？我们并不知道答案。
科学家到底在做什么？
与幸福相关的一个问题是，科学家每天都在做些什么，体验着怎样的生活呢？从我的观点看，年轻科学家通常都很快乐。我指的是那些博士生或博士后，因为他们几乎每天都沉浸在科学中，建造新东西，试图解开谜题，在理念的世界中角力。但是，他们也不得不权衡未来的不确定性。近年来，较为年长的科学家（比如我）每天都在撰写项目申请书，写电子邮件，写推荐信，撰写或编辑科研论文或科研报告，与编辑、审稿人和经理们写信争论，向全世界展示他们的思想，平衡个人的财政状况，与行政管理人员斗争；与此同时，他们在自己的科研团队中愉快地讨论和争辩，并偶尔亲自下“厨”做做实验。当然，后者才是真正的科学，也是学术界最初选择他们的理由。然而，科学生态系统却要求他们将更多注意力集中在前者，为了在这个错综复杂、令人头疼的生态系统中生存而展开激烈竞争。要想成为一名成功的科学家，就必须尽量积极地进行实践、产生新思想和与人辩论。这非常困难，因为科学生态系统在用其他标准来评价一个科学家是否成功。
科学家的出现
科学生态系统巩固了这种科学家的演化过程。我们可以看到，想要在这个空间内做出改变会面临多大的争议。激烈的竞争让年轻科学家得到了彬彬有礼的待遇。同时受到青睐的还有那些拥有创业精神、富有魅力、善于表达、专心致志、充满激情的科学家，这一点同其他任何职业都一样。但是，这个现象或许并不符合“科学进步的基础是科学思想”的观点。这个观点显然在很多地方都是不成立的。目前，我已经指出了两个过分“政治化”的领域，在这两个领域，“科学进步基于科学思想”这个观点极度不适应。第一个领域是大型化简式科学，因为人们通常不会将它们的成本收益同其他项目进行比较；第二个领域是“花车”型的构造式科学，这类科学吸引了许多资源，但效益平平。
为了结束这场关于科学的讨论，我认为，用自然生态系统来做比喻十分有益。科研经费就好像阳光，人则像滋养万物的雨露，组成了科学生态系统的水循环。他们在社会的“云朵”中获得了思想的“种子”，将他们对科学的兴趣“凝结”成雨滴，落入各个科学学科的江河湖海之中。科学知识从高坡之上的水源汩汩流下，经由科学教育的水渠，流入科学家的脑中，构建起知识体系。蓄水池汇聚了人们的专业技能以及科学洞察，再将水流“虹吸”而上，驱动涡轮，推动我们的工业和农业进步，滋养整个社会。所有这一切，都需要钱。在这里，钱就好像阳光一样，是驱动整个循环的能量源泉。在最后，我们再在知识的海洋中进行精炼，提取出最能为社会注入兴趣和动力的一部分知识，然后，再次开启整个“科学之雨”的循环。
此时此刻，我已经完成了对科学生态系统的探索，但依然缺乏一个方法来向你展示这些矛盾是如何同时存在的，也无法在整体上感受它们的严峻程度。在剩下的章节里，我将解决这个问题，并追问一个问题：关于未来，我们能从中学到什么？
