[论文解读] Interdisciplinarity: A Nobel Opportunity

Michael Szell, Yifang Ma+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 1, 2018

Interdisciplinary Research and Collaboration参考文献 25被引用 12

一句话总结

本文分析了1984年至2017年间诺贝尔奖获奖研究的跨学科影响，发现108篇获奖论文中仅有35篇（占32%）在所授奖学科之外产生了显著影响。尽管跨学科研究日益增长，诺贝尔奖制度仍明显偏向于学科内认可，物理学和医学奖大多局限于其学科领域，而化学奖则展现出更广泛的影响力——这凸显了现代科学与最负盛名奖项之间的关键错配，呼吁建立一个改革后的、面向跨学科的奖项体系，以反映21世纪的科学研究现实。

ABSTRACT

Interdisciplinary collaborations now sweep most fields of the natural and life sciences, necessary to tackle the world's most challenging problems. Yet, the scientific enterprise continues to be dominated by old stereotypes: Interdisciplinary science is less likely to receive funding and is discriminated at institutional levels. Ample solutions for funders, institutions and publishers have been suggested, but the most visible form of scientific credit has so far been ignored: How interdisciplinary is our award system? To address this question, we explore interdisciplinarity in the most prestigious award in science, the Nobel Prize. We document a tendency of Nobel Prizes to neglect interdisciplinary discoveries, especially between physics and the life sciences. Given the increased growth of interdisciplinary high-impact research over the last three decades, we have reached the critical point in time where the issue of recognizing outstanding interdisciplinary research has become truly pressing.

研究动机与目标

• 调查诺贝尔奖获奖发现对其所授奖领域之外的跨学科影响程度。
• 评估诺贝尔奖制度是否反映了现代跨学科科学的现实。
• 通过分析物理学、化学和生命科学领域内的引文流动模式，揭示科学认可中的学科边界。
• 论证当前诺贝尔奖框架未能充分代表高影响力的跨学科研究，可能抑制创新。
• 提出创建一种新型、更新的奖项体系，以认可跨学科卓越成就，使科学认可与当代研究实践相一致。

提出的方法

• 本研究分析了1984年至2017年来自Web of Science的108篇诺贝尔奖获奖论文，利用引文数据绘制其跨学科影响。
• 通过相对引文份额量化了物理学、化学和生命科学（生理学/医学）三个领域的引文流动，并在三元图中定位论文。
• 跨学科性通过引文在不同学科间的分布来衡量：在多个学科中引文分布均衡的论文被归类为跨学科论文。
• 分析使用了归一化的引文影响力，将实际引文数与随机预期值进行比较，识别在特定学科中的超常或低常表现。
• 利用全球引用次数最高的10,000篇论文的数据，分析了自1990年代中期以来跨学科研究的长期趋势，显示跨学科影响力持续上升。
• 研究者使用交互式可视化工具（https://mszell.github.io/nobelplot/nobelplot.html）绘制诺贝尔奖的知识空间，识别出认可上的空白区域。

实验结果

研究问题

• RQ1 诺贝尔奖获奖发现有多大程度在所授奖领域之外产生引文？
• RQ2 为何只有少数诺贝尔奖获奖论文（108篇中的35篇）展现出显著的跨学科影响？
• RQ3 诺贝尔奖获奖论文的引文分布在多大程度上反映了诺贝尔奖类别的学科边界？
• RQ4 为何化学奖的跨学科影响力明显超过物理学或生理学/医学奖？
• RQ5 诺贝尔奖制度能否被改革，以更好地认可21世纪高影响力的跨学科科学？

主要发现

• 在108篇诺贝尔奖获奖论文中，仅有35篇（占32%）在所授奖领域之外产生了实质性影响，表明大多数诺贝尔研究仍局限于特定学科。
• 谢赫曼1984年关于准晶体的论文（2011年化学奖）获得的引文中，52%来自物理学，27%来自工程学，仅10%来自化学——显示出强大的跨学科影响力。
• 迪克森等人1986年关于细胞受体的论文（2012年化学奖）共获得984次引文，其中832次来自生命科学领域，仅17次来自化学期刊，表明其在所授奖领域内影响极小。
• 施瓦茨等人1985年关于乳头状瘤病毒的论文（2008年生理学/医学奖）仅获得1,134次引文中的41次来自生命科学领域之外，表明其几乎完全局限于学科内部。
• 诺贝尔奖在物理学、化学与生命科学之间知识空间的跨学科‘三角形’区域中几乎缺席，尤其是在物理学-生命科学轴线上。
• 本研究识别出10个高影响力的跨学科集群（如量子点、网络科学、人工智能），尽管其科学意义重大，却未被诺贝尔奖所认可。