【给科学家的科学思维 主要内容在线阅读】@大科学时代，指数级

选自《给科学家的科学思维内容》王大顺著

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大科学时代，指数级增长的
科学仍然拥有前所未有的，。
@。 朝气与活力。 。

The Science of Science1949年，德里克。德索拉。普赖斯 (Derek de Solla Price) 在
新加坡莱佛士学院教授应用数学，当时学院的新图书馆收到了全套的
《自然科学会报》 (上77osopphrica7 7TzansactTons of the Hozra7
Socrzety of London，简称《会报》) 。《会报》于1662年创刊，是首
个专门致力于科学研究的杂志 。由于图书馆还在等待进一步的修建，
德索拉。普赖斯将全卷《会报》置于自己的床头。他接下来花了一年
时间一本接一本地阅读，并将《会报》每10年的杂志单独放成一摆。
一天，当他从阅读中抬起头来，注意到了不同寻常的一幕，第一个10
年堆积起来的杂志很薄，第二个10年也只厚了不多。但随着时间的推
移，每10年一抬的杂志厚度增长越来越快，到最近的几个10年，其高
总之，这28操《会报》看起来就像一条经典的指数曲

正是这一关注使德索拉。普赖斯在随后的数十年，满怀激情地去
系统性探索科学是怎样随时间发展的。1961年，他统计了他能获得的
所有内容:科学期刊的数量、为这些期刊投稿的科学家的数量，以及
多个学科中论文摘要的总量241。无论从哪个维度来看，总是会得到相
同的指数曲线 。这证实了他最初的观点，科学正在加速发展24L。他最
后总结到， “以令人震惊的速度发生的指数级增长，显然是普遍存在
而且具有明显的长期性。”卫

但是，德索拉。普赖斯很快就意识到，这样的指数级增长很难维
持下去。我们从菌群的研究中知道， 细菌的数量在最初呈指数级增
长，但最后，当维持它们增长的营养物耗尽时，增长也会达到饱和。

因此，德索拉。普赖斯预测，科学的指数级增长表定仅代表初始的进
发。推动科学增长的动力终将耗尽，最终达到饱和。他最后甚至大胆

预测，科学的迅速发展在20世纪50年代不久之后，便会逐渐减弱242。

科学体量的指数级增长

图15-1显示了科学网每年编入索引的论文数量，证实了一个世纪
以来，论文发表的数量一直呈指数级增长。平均来看，总数差不多每
12年便要翻一番。图15-1还显示，科学并没有像德索拉。 普赖斯所预
测的那样，在20世纪50年代之后达到饱和。相反，指数性的增长在过去110年中一直持续，仅在两次世界大战之间有所停顿。另外，如果测
量某一单独学科的增长情况，比如物理学，我们会发现相似的指数级
增长。各个学科以相同的方式加速增长，表明科学的扩张并不是简单
地由新领域的出现所驱动，而是一种适用于所有科学领域的特征。

地

国
郝

俩
和外1

垃

1955 1610 1920 1930 1540 1950 1560 1870 1960 1990 2000
年

图15-1 科学的增长

科学网记录的过去一个世纪发表的论文数量，显示了科学文献的指数级增长。这一增长仅在1915年和1940
年前后由于两次世界大战而中断。图15-1显示了物理学文献也呈指数级增长，与整个科学所遵循的增长方

式相似1L16，

科学的指数级增长对科学帮至科学家意味着什么? 在本章，我们
将尝试回答这些复杂的问题。

科学的真相

The Science of Science

总共有多少论文

考虑到一个多世纪以来科学的指数级增长，你可能想知道，科学界产出了多少论
文。2014年，研究人员应用一种被称作“标记再捕获”的方法23 ( 一种最初由生态
学家发展的方法，用于在不能逐一计数的情况下推测野生动物的种群规模)》，估测了
互联网上学术文件的总数。他们发现，那时候在网络上可以找到至少1. 14亿篇英文学
术论文。 考虑到互联网的规模，我们永远不可能知道学术论文的准确数量。但
无论在一个特定的时间点，人们估计的数量是多少，这个数量将很快过时。由于科学
的指数级增长，到2018年3月，也就是在估算出1. 14亿篇论文的4年之后，微软学术搜

索索引记录的论文超过1. 71亿简24。

指数级增长的意义

遵循指数级增长的任何系统，必须以与当前规模成比例的速度扩
张。由于科学文献大约每12年增加一倍，这意味着当前全部科研论文

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《给科学家的科学思维内容》信息

书名：给科学家的科学思维内容
作者：瑞·达利欧
出版社：天津科学技术出版社
出版时间：2021-12
ISBN：9787557696856
页数: 408