译者序1

一位成功的科学家，对科学的认知可能也是有限的

贾韬

西南大学教授

我们不妨思考一个类似的问题：田间地头的种地能手和高校院所里的农业科学家，谁更懂农业，谁又能在一块田地里获得更好的收成？我所在的西南大学在农业科学上有深厚的研究基础，让我有机会向学校的几位农学教授实地询问这个问题：他们无一例外地对自己的农业知识充满自信，但也都流露出产出上的不自信。

其实这也不难理解。经过严格科学训练的农业科学家，对农业有系统性的钻研，掌握的规律经过了经验范畴之外的严格验证，因此他应该更懂农业。而种田能手，也许在操作中发现了实用的诀窍，也许从日常实践的规律中获得了经验性的总结，或者更加身强力壮、吃苦耐劳，所以能在某几种作物的种植上获得更好的产出，但对农业科学的认知，仍然是碎片化、非体系化的。

换言之，科学产出是成功科学家的重要标志，但是产出与“更懂”之间，没有必然的等号。

当然，与田间地头的体力劳动不同，擅长脑力劳动的科学家具有更强的逻辑思维和归纳总结的能力。我们完全可以预期，一位成功的科学家在科学研究的实践中，通过观察自己以及身边的科研活动，对各种规律进行符合逻辑的归纳总结，也很有可能形成系统化的科学认知，而这些认知又将进一步为他的成功助力。

然而，一个不可忽视的问题是，个人对科学的观察往往局限于“身边”。在涉及跨学科、跨国家的复杂问题时，缺少大规模数据的量化分析，仅仅依赖身边的经验，科学家们是否会陷入盲人摸象的困局中呢？

答案可能并不那么乐观。比如，国内的科研人员很可能会直观地认为，医学、生物、农业和化学这样的学科是“劳动密集型”的，六七个人共同完成一项工作，合作发表一篇论文是学科的常态，因此人力投入是发展的必要条件。这种直观感受一定程度上是正确的，充分表明科研人员对于“身边”数据的准确归纳能力：2017年，作者人数小于5人的论文，占我国在这些领域中产出的25%或者更低。然而，如果从全球来看，仅仅基于“身边”的感知存在极大的偏差：这一比例在全球其他国家为50%甚至更高⁽¹⁾。也就是说，规模较小的研究队伍创造了领域内一半的科研产出，而这才是这些学科在全球发展的常态。脱离大数据的系统性分析，仅仅依赖自身的感知，我们很可能会走向与世界其他国家不同的学科发展道路。考虑到小型研究队伍在颠覆性创新上的特有能力（参见第12章），这样的选择有可能会带来一系列其他问题。

如果成功的科学家对科学的认知都可能是有限的，那什么人才更懂科学呢？

一定是把“科学”作为研究对象，用科学的方法和工具去研究“科学”的人。这样的理念40多年前就在我国出现了。1977年，钱学森首次提出：“当现代科学技术已经发展到高度综合而又有从基础到应用的严密结构的体系，就应该有一门代替消亡了的自然哲学的学问，它专门研究科学技术体系的组织结构，研究体系的逻辑性和严谨性、研究科学技术与哲学的联系等。这也可以称为‘科学的科学’”。随后，他进一步指出，科学学“是把科学技术的研究作为人类社会活动的一个方面来考察，研究和总结其运动变化的规律”⁽²⁾。因此，当阅读这本书时，虽然很多内容都是基于国外的研究成果，我们也可以当之无愧地认为，科学学的研究也源自我国。

随着大数据与计算工具的广泛采用，曾经依赖哲学思辨的科学学研究更加定量化、实证化。这一趋势不可阻挡，也是本书区别于其他类似作品的最大特点。本书将一系列重要的研究结果系统性地归纳总结，呈现给我们一份连贯一致的综述性报告。普通读者可能会从书中提及的数据与逸闻趣事中，获知科学的运转规则。但更为重要的是，对于我国从事科学研究的科研人员，本书所讨论的问题可能会激发更多的深度思考。比如，在创新的需求下，我国大型研究队伍在科研产出中的主导性地位，以及我国自然科学基金对大型的研究队伍的资助偏好⁽³⁾，将会对我国未来的科学发展产生怎样的影响？本书的第二部分探讨了科研合作，对于其中涉及的研究队伍（team）与我国科研实践中更常见的科研团队，它们的分界线在哪里？研究队伍或科研团队，它们更能促进哪一方面的科学发展？虽然为了方便读者阅读，我们将team翻译为团队，但是两者的差异仍然是显而易见的。最后，本书重点着墨的是科学中的普适性规律，但相关的规律是否在我国的科研活动中存在，仍然是一个尚无答案的问题。例如，本书第11章讨论的团队多样性，所基于的数据是4个英语国家的论文产出，相关的结论是否适用于我国？我们在一些初期工作中，已经发现了我国高被引论文的国际影响力呈现出与其他国家不同的规律⁽⁴⁾，但是这些观察结果到底是对应着不同的机制（例如高被引论文在我国不能准确地反映其科学影响力），还是对应着相同机制下的不同参数（例如我国的论文发表增速全球最高），还需要大量的后续研究分析。

过去几十年，我们经历了经济、能源、人口等方面的重大结构性变革。当我国逐步从科技的追赶者变为全球的创新中心，科学的结构性变革也将到来，而且必然会到来。在这样一个背景之下，科学学的研究将极为重要。发掘科学的规律，让科学家和相关人员更懂科学，从而科学地从事科学、管理科学，这将造福我国的科技发展，也将造福每一位科研人员。