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- 第9章 科学的未来
突破的步伐
我们已经看到，目前正在进行的科研项目数量与20世纪中期相比，翻了好几番。当我们质疑“为什么没有出现更多能够推翻既有知识的新突破”时，我们不自觉地假设科研突破理应以某种“速率”进行。我们可能会认为，得到经费的科学项目越多，就能产生越多突破。但是，这方面缺乏足够的证据。
每个“花车”都有自己的故事。比如说，高温超导体的发现。这种材料处在某个临界温度（接近液氮的零下200℃）时，电阻会陡然降至接近0。这在20世纪80年代引发了一场大规模的研究。人们想提高它们的临界温度，最好能提升到室温水平。如果这成为现实，我们不仅能开发出悬浮列车这种新技术，还能发现更多迷人的新科学知识。由于超导效应直接产生于量子力学，这些发现可能让所有人都能从量子现象中获利。令人惊讶的是，一直到30年后，我们依然不知道这些材料的工作原理。但由于我们投入了大量精力，进行了大量科研，我们如今拥有许许多多不同的理论，来解释这些材料可能的工作原理。但这些材料极其复杂，这是一个从构造式科学中孕育出新系统，并从新系统中发现新物理领域的典型例子。（面对构造式科学，我们常常感到迷惑的一个问题是，我们应该用“发现”还是“创造”？因为这种材料在大自然中并不存在。）这些投资鼓励了数量众多的科学家来研究这种特殊而复杂的材料，用电现象将精细而有序的材料层与磁场结合起来。对这座超导“花车”进行投资并没有产生具有明显革新性的结果，却持续不断地为我们带来新思想，并逐渐开启了许多能够带来经济效益的新方向。这些新概念并非来源于一小撮高瞻远瞩的科学家，而是来自一大群经受长期挣扎、艰苦奋斗的科学家。在我看来，几乎所有“花车”科学都拥有这个特征：在早期浪费了许多资源，不顾一切只想提高速度。
为什么科学应该不断地自我重建，并在这个过程中摧毁它的整个结构？这是一个少有人追问的问题。当我们在艺术界找到新方向，比如录像装置或涂鸦绘画的革新式发展，这种新方向并不会摧毁过去的成就。相反，新艺术和旧艺术会结合起来，相互对话，创造出有趣的问题和共鸣。然而，在科学界，我们却紧紧抓住一个概念不放，那就是托马斯·库恩所说的“范式转换”。它说的是，要实现进步，就必须摧毁过去的成就，因为过去人们对世界的解释比不上现在的解释（显然，新的艺术风潮也很想拥有这种力量）。人们发现，基本科学想要进步，就必须推翻过去的知识。于是，不幸的是，科学家要想证明他们的成果具有新颖性和影响力，就必须向人们展示他们的成果能够推翻过去的科学知识，重建新的范式。但实际上，事实通常并非如此。
第二个特点是，公众购买的新潮玩意儿越来越多，这让大众以为，科学进步的速度理应更快。这种观点并未考虑基础科技创新是否也应当加速。一篇论文说，由于科技进步很大程度上是一种“进化”的过程，因此，越来越好的路径总会不断地涌现出来。我们不由自主地同意这种观点，乃是因为我们总是想购买最新的玩意儿。然而，如果我们看一看那些迄今为止影响力最大的技术，它们的科学原理最初都是在一百多年前发现的。同样，科学的进步似乎也总是不紧不慢，拥有自己的节奏，不受金钱的驱使。它更像一个钟摆——钟摆摇摆的速度并不取决于它的质量，因为万有引力对它的作用被它的惯性抵消了。
为什么我们不能加快，也无法降低科学创新的速度呢？美国创造出了一种强调发明与科学的文化，它也总是因此自豪。从许多标准来看，美国确实是成功的，它也的确在科学界产生了很大的全球影响力。为什么某些社会比其他社会具备更高的创新力呢？这是二者之间唯一明显的区别吗？在创新方面，占据各种排名首位的似乎总是那几个国家（美国和英国）。对此，有人解释为文化和历史，也有人认为是因为精英机构的存在，或者竞争的气氛、英语语言、对合作的鼓励，或者研究者的流动性。
科学进步的速度很难被改变，还有一个原因是科学深深地“埋”在文化和科学生态系统的土壤中。许多重要的发现都依赖于将不同领域的新技术和新科学像炼金一样组合在一起，将它们引入过去浅尝辄止的新领域。这种进步需要时间。如果在某一个学科中出现了某种奇迹般的进展，想要运用这个进展去帮助其他学科进步，通常需要至少十年时间，才能开发出新技术和新思想。科研工作的周转需要建立社群，发表论文，组织会议，用研究员职位和正式职位来聘用科学家，以促进他们的职业发展。科学家成长的自然周期是影响科学进展时间表的另一个因素。近期的研究表明，我们没法系统地预测不同国家在科学方面的表现，但社交网络的影响十分明显。
