科学学视角下的科研工作者行为研究(2)

2 相关研究问题

2.1 研究兴趣

一个科研工作者会在其职业生涯中研究不同的科学问题，转换不同的研究方向。托马斯·库恩的著作《必要的张力（The essential tension）》是非常有影响力的研究成果之一。他开创性地描述了科学工作者在职业生涯中对探索（explore）与发掘（exploit）相互矛盾的需求[19]。一方面是职业发展的需求，不管是职位的晋升，还是基金项目的申请，都要求有稳定的科研产出，需要科研工作者在熟悉的领域中做出细小但是不间断的科学贡献；另一方面，虽然专注的研究可以带来稳定的产出，但却有可能影响成果的创新性，降低成果的影响力[20-21]。因此，一个成功的科研工作者需要巧妙地平衡探索与发掘这两种不同科研模式中的风险和收益，在职业生涯中谨慎但合理地改变研究问题和研究方向[22]。

研究兴趣的表征可以通过机器学习或者主题提取的方法进行，利用科研工作者在一定时间内的研究成果，建立科研工作者的“学术画像”。研究兴趣在工程类问题上有直接的应用，例如用于推荐系统的优化，帮助更好地选取项目或论文的评审人，更准确及时地给研究人员提供当前领域内相关的成果[23-24]。

从理论研究的角度来看，对研究兴趣的分析可以帮助人们回答托马斯·库恩关注的问题：科研工作者如何选取下一个研究问题？研究问题的选择直接反映在了论文的内容上，因此论文的研究内容变化可以被用来识别“探索”与“发掘”的行为。利用Web of Science平台上生物医学和化学领域的论文数据，Rzhetsky和他的合作者们[22,25]提取了论文研究的化合物。将一个化合物作为一个知识节点，利用不同化合物在论文中共同出现的关系，他们构建了化合物之间相互关联的知识网络。每篇论文对不同知识节点（不同化合物）的处理（如跳跃至新的知识点、链接不同的知识点、融合不同的知识点等）分别对应对传统领域的挖掘和对创新领域的探索。他们进一步结合知识网络的节点中心性，发现领域中主流的研究策略变得越发保守，研究内容往往包含被重点研究过的化合物（高中心性节点）。这种渐进的研究虽然对个人的职业发展是有利的（低风险），但是降低了突破性科学发现的概率，这对学科的整体发展是不利的[26]。

区别于以论文为出发点的思路，笔者着重研究了科研工作者个体研究兴趣的变化[14]。利用人名消歧技术，笔者从美国物理学会（American Physical Society，APS）旗下期刊的论文数据中分离出位作者和他们发表的所有论文。笔者将一个科研工作者的论文按照发表的时间排序，在序列的首尾各选取一组论文集合，每个集合各包含8篇论文。利用每篇论文的内容分类代码（PACS代码）构建每篇论文主题的多维表征，从而加权叠加为描述科研工作者研究生涯早期和晚期的研究兴趣向量gi、gf，最后利用余弦相似度计算两组论文对应研究方向的不同，量化出一个科研工作者职业生涯中兴趣转变的程度（如图2所示，示例中每组论文集合包含2篇论文）。笔者发现，位作者的研究兴趣改变遵循一个指数分布，这意味着大部分人的研究兴趣变化很少，变化的概率随着变化的程度呈指数下降，同时也存在一部分科研工作者，他们早期和晚期的研究内容完全没有重叠。笔者同时发现，尽管有很多因素影响科研工作者下一个研究问题的选择，但是研究兴趣演化的过程仍然可以用一个简单的随机游走模型进行描述。基于模型的模拟结果非常好地重现了实证数据中的观测结果。通过发现科研生涯中研究兴趣变化的宏观规律，可以进一步论证科研工作者职业发展的最佳策略，并进一步探索其兴趣演化中的微观机制。

图2 对科研工作者研究兴趣演化的示意图

2.2 科研合作

科研合作是现代科学研究中越来越普遍的行为。Wuchty S等人[7]考察了1975年至2005年发表的超过340万篇科学与工程领域的论文，发现在过去的几十年间单一作者的文章比例在稳步下降，而通过合作发表的科研论文比例却呈现稳定的上升趋势。专业化被认为是科研合作的主要驱动因素，它带来两种不同的合作模式[27-28]：一方面，科学问题越来越复杂，产出率的要求使得科研工作者不得不将单一问题切割为不同模块，分配给相同领域的合作者，以加速研究进度；另一方面，不断增长的领域专业知识、不断加强的学科界限以及科学研究对创造性、前沿性问题的追求，使得一个科研工作者倾向于和具有不同专业领域知识的科研人员一同进行开创性的工作。

文章来源：《科学学研究》 网址: http://www.kxxyj.cn/qikandaodu/2021/0325/521.html