到 50 年代初,由于Miescher 、 Levene和Chargaff等人,人们知道基因是由细胞核中的长聚合物携带的。人们还知道,这些聚合物有一个糖-磷酸骨架,由四种不同的核碱基组成——胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A) 和胸腺嘧啶(T)——并且始终存在等量的 C和 G 以及等量的 A 和 T。
所以我们对 DNA 了解很多。但我们不知道它的结构——这些聚合物实际上是什么样子的。许多人都在试图解决这个问题,包括威尔金斯、富兰克林、鲍林和科里。同样致力于此的还有弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森,他们特别担心鲍林会比他们先找到答案,所以他们急于寻找答案。他们——有争议地——设法获得了在富兰克林监督下制作的照片 51 ,并且是第一个发布正确结构的人。
克里克和沃森是有史以来最著名的两位科学家。他们的所作所为令人惊叹,值得庆祝。但是,仍然可以说他们过分庆祝了。
一方面,许多人错误地认为他们发现了 DNA,而不是 DNA 的结构。
另一方面,他们得到了很多帮助,并与他人进行了有益的讨论。威尔金斯甚至分享了诺贝尔奖,但并没有像他那样被人们记住。 (不久之后,鲍林获得了另一次诺贝尔奖。)富兰克林在获得诺贝尔奖之前不幸去世了,这可能是由于她在制作照片 51 时遇到的 X 射线照射造成的。但是诺贝尔奖最多只能有三名获奖者,所以一些一个必须错过。就您所感知的贡献而言,这会导致一个人获得多少地位的巨大非线性。
最后,有很多竞争对手。想象一下,他们没有拿到照片 51,或者花了更长的时间才找到答案,或者根本就没有研究 DNA。可以肯定的是,鲍林或富兰克林或其他人很快就会找出真正的结构。他们选择解决这个问题的边际影响可以说不是那么大。
自然选择
1836 年,27 岁的达尔文从小猎犬归来时,已经有了生物通过自然选择适应环境的基本观念。但他担心争议,把地质研究放在首位,所以二十多年没有发表他的理论。然后在 1585 年 6 月 18 日,他收到阿尔弗雷德·华莱士 ( Alfred Wallace ) 的一封信,信中提出了基本相同的建议,这让他大吃一惊。达尔文立即做了两件事:
- 他组织了一篇达尔文-华莱士联合论文,基本上将华莱士的信与达尔文正在研究的一些东西结合在一起。这是 1858 年 7 月 1 日在林奈学会宣读的。由于达尔文正在哀悼而华莱士仍在马来西亚,因此没有人参加,据我所知,他们甚至不知道这件事正在发生。
- 达尔文决定他必须立即——现在——尽快出版他的书的某个版本,无论多么不完美。他记下一直在做的笔记,然后匆匆写了一本书,这本书于 1859 年 11 月 24 日以《物种起源》的形式出版。
在书中,达尔文提到华莱士是独立得出相同结论的。在第 3 版中,达尔文还指出,帕特里克·马修 (Patrick Matthew ) 在 1831 年就预见到了这个想法,而在第 4 版中,他将功劳归功于威廉·查尔斯·威尔斯 (William Charles Wells ) 在 1813 年的预见。
总的来说,这是一个不错的故事。达尔文是个好蛋,华莱士总是为达尔文辩护,尽管获得了所有可能的奖项和荣誉,但他还是回避了名声。但仍然——你小时候就了解达尔文,也许后来了解了华莱士,但可能从未听说过马修或威尔斯。
同样,有趣的推测是:达尔文在多大程度上促进了自然选择理论的发展?我的猜测相当多——如果没有达尔文,华莱士可能要花一些时间才能发表他的研究结果,即使他发表了,他们也可能像马修和威尔斯的想法一样被低估。但是,它最终还是会发生。 (如果他不等22年会更好!)
广义相对论
爱因斯坦做了很多事情,但大多数人说他最大的成就是广义相对论。但大多数人并不知道关于该理论的优先性的争论仍在继续。
在 1915 年进行研究时,爱因斯坦经常与从事类似研究的希尔伯特交流。 11 月 20 日,希尔伯特提交了一篇论文,其中的场方程与爱因斯坦在 11 月 25 日提交的场方程相似。
关于这一发现的优先级存在一些争论,双方都在谈论“ nostrification ”。但爱因斯坦和希尔伯特不希望出现任何公开争执,所以很快就解决了问题。
尽管如此,关于他们之间的信件中共享了哪些信息、在什么时间对他们的论文进行了哪些修改、谁要求什么优先权,以及即使爱因斯坦能够理解希尔伯特著作中的数学,仍然存在令人难以置信的错综复杂的历史。今天辩论仍在继续。例如, Corry 等人。 (1997)发现了希尔伯特 1915 年论文的原始印刷校样,并认为这些校样并没有预料到爱因斯坦。但随后温特伯格 (Winterberg, 2014)表示该论文的一个关键部分被删减,并推测这是“一些不知名的人试图伪造历史记录的粗暴尝试”。
但是……我们是否关心希尔伯特是否比爱因斯坦早五天提出他的方程式?共识似乎是爱因斯坦做出了更大的贡献,但两人都有新的见解并相互受益。我们不希望他们合作吗?这不是取得进步的最好方法吗?
战壕
类似的事情每天都在日常科学的战壕中发生。首先是一个人/一个团体的想法与现实不太相符,并且会产生奇怪的效果。
在今天的生物学中,许多人对被独家报道持偏执态度,这使得人们在谈论他们的工作时变得谨慎。许多人避免在发表前展示海报,有些人甚至故意在赠款提案中含糊其词。这种偏执甚至发生在单个实验室内,研究生和博士后互相怀疑。 (必须要说的是, bioRxiv的兴起在这方面有所帮助,让人们可以更快地在某物上盖上他们的“印记”。)
或者说两个小组将具有相同想法的论文发送到同一个计算机科学会议。怎么了?好吧,众所周知,通过普遍的抱怨和随机试验,审查是相当随机的。如果一篇典型的被接受的论文再次通过同行评审,它会被拒绝大约 50% 的时间。
所以很有可能一篇论文被接受而另一篇被拒绝。然后被拒绝的小组有点搞砸了——如果他们在其他地方提交他们的论文,另一个小组的论文将被视为之前的工作。
或者说你是一家公司,你想把一种药物推向市场。如果另一家公司在您之前获得药物批准,则会导致大问题。首先,如果医生习惯于开一种药,你将很难说服他们换药。除此之外,随着时间的推移,说服 FDA 批准新药变得越来越困难。原因是针对特定适应症的第一种药物只需要证明与当前的“护理标准”相比具有更高的安全性和有效性。但是一旦该药物成为治疗标准,其他所有药物试验都必须与它进行比较,这就更加困难了。
制药公司痴迷于弄清楚其他公司在药品批准方面所处的阶段。如果你首先获得批准,那么你不仅拥有先发优势,而且你会使其他任何人获得用于相同条件的药物批准的成本更高,因为他们必须与你的药物进行比较并证明他们的药物至少与你的药物一样有效的。大量资源投入开发药物,只有在另一家公司获得批准后才会放弃。
小公司经常对一种药物进行(更便宜的)第一阶段试验,然后使用该数据筹集更多资金。但是一旦其他公司的药物获得批准,潜在的投资者就会知道后期试验的费用会更高,而且 FDA 可能会决定他们不再需要针对该病症的任何药物。第一家将药物推向市场的公司有点像在他们之后拉起梯子。最后,很多人最终选择了药物 A 而不是药物 B,只是因为 A 公司恰好更早开始了他们的试验。
为什么会这样?
那么为什么科学如此赢者通吃呢?我认为有几种不同的力量并行作用。
首先,赢者通吃的动力创造了很多好的激励。鼓励人们快速行动可能会让人有点马虎并鼓励内斗,但我们也希望人们快速行动!多人一起解决重要问题通常是件好事,因为任何一个小组都可能失败。而且,如果您经常被挖空心思,您可能会转向不那么拥挤的利基市场,这在减少冗余工作方面也有好处。
然而,激励措施并不完美。假设您保证在一年内做出重大发现。如果我和你比赛,我有 50% 的机会在一周内打败你。或者,我可以处理一些其他人无法解决但被视为只有十分之一重要的问题。如果我解决其他问题可能对社会更好,但如果我与你竞争,我的期望值会高出 5 倍。
二是人懒。在撰写论文和选择引文时,大多数人并不真正关心公平性——他们只是想快速添加一些引文然后去喝杯咖啡。想一想——为了真正获得正确的引用,作者必须为他们使用的每个想法追踪祖先树,这将是一个疯狂的负担。因此,大多数人只是复制其他人对同一想法使用的任何引文。
如果这不能说服你,我也有更强有力的证据证明懒惰。随便拿一篇论文,看看它是如何描述它引用的论文的。然后,去阅读引用的论文。一半的时候,描述是完全不正确的。鉴于引用是学术界的命脉,人们不再谈论这件事对我来说似乎很疯狂,但我想这是一种盖尔曼健忘症——每个人都注意到他们自己论文的描述是完全错误的,但愉快地假设其他描述仍然可以。
第三,就像所有其他人类活动一样,存在自然的地位等级制度。假设两个人同时做出相同的发现。如果名气不大的人在演讲中没有提到名人,马上就会有人责备他们。对于名人来说,情况并非如此。即使名人特别提到另一个人(很多人都这样做),人们仍然更有可能记住并引用Famous 博士。
第四,人们喜欢好的叙述。几十个人贡献微薄,来回寄信的纠结历史,可不是什么好故事。有好的叙述是有充分理由的。例如,在科学教育中,如果想法附在一个好故事上,就更容易消化。牺牲一些公平来帮助教育下一代并不疯狂。
第五,像FDA 这样的组织有点高深莫测。他们宣称的使命基本上是“通过确保药物有效和安全来保护公众健康”。这听起来不错,但现实世界充满了艰难的取舍,我无法理解 FDA 正在使用什么框架来驾驭它们,或者为什么存在某些规则。他们如何优先考虑科学进步与控制成本与解决罕见疾病与经济增长?是否存在制度约束?为什么 FDA 近年来对批准越来越吝啬?公司为申请向 FDA 支付巨额费用,因此这似乎不是一种节省成本的措施,但也许他们只是不知所措?
业内人士通常似乎并不担心为什么——他们只是想弄清楚 FDA 想要什么,然后将其提供给他们。前 FDA 员工因其洞察力和人脉而受到高度重视,这是可以理解的,但仔细想想也会令人不安。
最后,好的激励计划很难。毕竟,科学中的许多相同动态也发生在正常的资本主义中。假设你和我都在建立社交网络。他们会同样优秀,但由于网络效应,一个最终会接管世界,另一个会破产。即使这对消费者没有好处,我们也可能会投入大量资源相互竞争。所以这种事情并不是科学独有的。
但我认为科学的情况更糟,因为你不能以同样的方式在“质量”上竞争。我可以在你之后推出一个更好的社交网络,而且仍然会赢。但是假设你和我有同样的发现。你匆匆写了一篇写得不好的论文,而我花了几个月的时间写了一些杰作,传达了更多的洞察力,并且可以用 1/4 的努力阅读。你仍然会得到大部分的荣誉——即使我成功发表了我的论文,人们也可能会接受这些见解并将其归功于你。
想象一下,我们以某种方式找到了一种方法来平等地为独立发现赢得荣誉。这可能会使事情变得更糟。您可能听说过反对拼车服务最低价格的争论:当单程价格上涨时,更多的司机会进入市场。这导致司机闲置的时间更长,直到平均收入与以前大致相同。所以乘客支付更高的价格,更多的资源被浪费,对司机的小时收入影响不大。
如果我们对独立发现给予同等的信任,同样的事情可能会发生。从理论上讲,越来越多的人开始研究这个问题,直到预期回报降低到正常无聊问题的水平。这可能意味着比我们现在更多的多余工作。
尽管如此,我仍然认为事情变成这样的一个主要原因是我们没有那么努力。
我不声称有任何最终的解决方案。我只是觉得人们总是奇怪地对社会系统的创新不感兴趣。就像,这是一个非常简单的想法,甚至把它写下来似乎很愚蠢。但是,如果科学奖的目标是加速科学进步,为什么我们不设立一个……衡量某人加速科学进步的程度的奖项呢?
目前,奖项倾向于看谁最先提出具有高影响力的想法。这些都很好,但它们与最大化进步并不完全相同。假设 A 做出了一个其他 20 个人都即将做出的奇迹发现,而 B 做出了一个 100 年内其他人都不会发现的非常重要的发现。把奖品给B人是不是疯了?
为了最大限度地取得进步,我们应该激励边际行为。原则上,衡量这一点的最佳方法是尝试衡量如果没有相关人员会发生什么。在 A 或 B 不工作的反事实世界中,今天的世界会有何不同?
当然,您可能会反对,因为衡量这一点需要大量的主观判断。真的。但目前的奖项已经涉及很多主观判断。这并不明显,这会更糟。