開放科學(xué)：從根本上改變學(xué)術(shù)交流方式

文/喬治·斯穆特（George Fitzgerald Smoot）

開放科學(xué)是一種科學(xué)實踐，將出版物、數(shù)據(jù)、軟件等科學(xué)成果分享給社會各界有需要的人士，并且通過協(xié)作、共享和開發(fā)使之變得更加透明和容易獲取。

開放科學(xué)隨著17世紀學(xué)術(shù)期刊的出現(xiàn)而興起。那個時候，科學(xué)界和社會各界獲取知識的需求達到了一個高峰，科學(xué)家們共享資源是司空見慣的。目前，人們對科學(xué)信息應(yīng)該共享到何種程度存在一些爭議，焦點在于，科學(xué)家希望獲取共享的資源用于研究，而私人機構(gòu)卻可以因此而獲利。因此，各領(lǐng)域可供分享的資源在開放程度和數(shù)量上都各不相同。

從歷史上看，在科學(xué)期刊出現(xiàn)之前，發(fā)表研究成果對于科學(xué)家來說弊大于利。諸如伽利略、牛頓、羅伯特等科學(xué)家聲稱會在發(fā)表論文之前在其中加入密碼，如此一來，一旦有人侵權(quán)，就可以證明自己的所有權(quán)，然后提出索賠。

不公開發(fā)表研究成果給當時的科學(xué)體系帶來了弊端。由于發(fā)表延遲，科學(xué)家難以證明自己原創(chuàng)的科研成果，牛頓與萊布尼茨的微積分之爭就是廣為人知的案例之一。在論文不能得到公開發(fā)表的科學(xué)體系中，大家會爭論誰的研究成果在先，這給希望通過發(fā)表原創(chuàng)成果而獲得收益的科學(xué)家?guī)砹穗y題。這一事實反映了當時的貴族資助科學(xué)體系，資助科學(xué)家可以給貴族帶來聲望，就像他們資助藝術(shù)家、作家、建筑家和哲學(xué)家一樣。在這種情況下，科學(xué)家會感到壓力，不愿意公開研究成果，以免貴族贊助者想要的光環(huán)被奪走。隨著科學(xué)期刊的問世，這種情況才有所改變。

知識發(fā)現(xiàn)和開放促進了經(jīng)濟增長

我想先談?wù)劷?jīng)濟和科學(xué)關(guān)系，也就是“金錢至上”的概念。全球85%以上的經(jīng)濟增長得益于科技創(chuàng)新，創(chuàng)新催生了大量新興產(chǎn)業(yè)，某些10年前還沒有成形的產(chǎn)業(yè)如今已經(jīng)非常重要。1500年，中國的經(jīng)濟全球領(lǐng)先；而到了19世紀，美國、西歐和日本的經(jīng)濟憑著大量的商品和服務(wù)輸出反超，中國經(jīng)濟卻停滯不前。部分經(jīng)濟學(xué)家認為，缺乏自主市場和自主創(chuàng)新氛圍，是中國落后的原因。在中國強盛的時候，香料、絲綢、茶葉等商品可以自由貿(mào)易，在那個時期中國不需要依賴外國貨物。到了19世紀，這一情況發(fā)生了變化。創(chuàng)新帶來了改變，資本主義國家開始領(lǐng)先，比如現(xiàn)代化學(xué)、蒸汽動力和通用零件等創(chuàng)新技術(shù)出現(xiàn)，使得資本主義國家不僅在技術(shù)層面實現(xiàn)了創(chuàng)新，也實現(xiàn)了整個社會的發(fā)展。

鄧小平一貫重視科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展中的重要作用。改革開放以來，他多次強調(diào)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的重要思想。圖為1978年3月召開的全國科學(xué)大會會場（新華社發(fā)）

現(xiàn)代經(jīng)濟的增長源于軍事、交通、法律和金融領(lǐng)域的組織結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。中國的現(xiàn)代經(jīng)濟增長應(yīng)該歸功于鄧小平提出的改革開放，以及1980年左右在深圳設(shè)立經(jīng)濟特區(qū)等一系列重大舉措。改革開放等政策，使中國逐步擺脫了計劃經(jīng)濟，開放了外商投資和技術(shù)引進，將勞動力引入全球市場，成為全球增長最快的經(jīng)濟體之一。鄧小平將社會主義和市場經(jīng)濟相結(jié)合，形成了具有中國特色的社會主義發(fā)展道路，他也被稱為“改革開放的總設(shè)計師”。這是促進信息技術(shù)和創(chuàng)新開放交流的一個很好的例子。中國的經(jīng)濟建設(shè)一直得益于開放的科學(xué)技術(shù)，我相信中國今后也會以同樣的方式助推世界經(jīng)濟的發(fā)展。

我可以通過不同國家的人口預(yù)期壽命和人均GDP之間的關(guān)系來闡述這個觀點。如果以時間為軸，就可以看到，歐洲和北美等西方經(jīng)濟體的經(jīng)濟隨著時間的推移持續(xù)增長，人口預(yù)期壽命因叛亂、戰(zhàn)爭、流行病等事件出現(xiàn)了波動，隨后緩慢提高。從歷史上看，一開始，英國處于領(lǐng)先地位，之后是美國和德國領(lǐng)跑，后來，日本超越了其他國家。這種情況持續(xù)了一段時間，我們看到兩次世界大戰(zhàn)期間，流行病的發(fā)生導(dǎo)致人口預(yù)期壽命縮短，然后又快速回升。隨后，中國開始了改革開放，進入了同樣的波動軌跡。

從1918年至今，隨商品價格變動調(diào)整的人均GDP的變化趨勢來看，日本一開始處于領(lǐng)先地位，隨后發(fā)展趨于平緩，2000年之后后勁開始不足。緊隨其后，中國香港和中國臺灣實行對外開放，經(jīng)濟得到了飛速發(fā)展。中國內(nèi)地（大陸）的經(jīng)濟發(fā)展稍微滯后，1980年之前增長緩慢，之后調(diào)整戰(zhàn)略，經(jīng)濟進入高速發(fā)展階段。同期，朝鮮經(jīng)濟緊縮，持續(xù)低迷。

從各國近兩個多世紀以來GDP的變化可以看出，隨著技術(shù)引進，各國經(jīng)濟發(fā)展速度加快。美國處于科技創(chuàng)新的第一梯隊，其次是日本、法國、德國等第二梯隊國家。中國等其他國家處于第三梯隊，因為它們起步比較晚。有一種預(yù)期認為，以購買力平價方式計算，目前中美經(jīng)濟總量大體相同，但是有數(shù)據(jù)表明中國的GDP將在未來10年之內(nèi)超過美國。經(jīng)濟增長不僅由創(chuàng)新驅(qū)動，還取決于勞動力和機械化程度等其他因素。根據(jù)預(yù)測，未來中國經(jīng)濟增速放緩，美國經(jīng)濟增速保持不變。那么2050—2060年，兩國的GDP總量可能再次持平，但問題是中國的人口是美國的3—4倍。

再回到創(chuàng)新和經(jīng)濟的關(guān)系上。企業(yè)通過創(chuàng)新帶來利潤增長，就會從競爭對手那里吸引來勞動力和資本，這就是所謂的創(chuàng)造性破壞。即資源偏向于投資回報率最高的實體，遠離生產(chǎn)力低下的事物；反之亦然。要實現(xiàn)投入產(chǎn)出比目標，需要勞動力和資本市場的有效運作。雖然創(chuàng)造性破壞理論以及相關(guān)實踐不是什么新鮮事物，但是今天的形勢有所不同。創(chuàng)新可能發(fā)生在政府、新企業(yè)等不同主體之中，也可能產(chǎn)生于科學(xué)家的跨國界合作之中，這些創(chuàng)新模式隨處可見。由于新知識的價值極高，人們往往不愿意公開，希望擁有專有性，并進行資本化運作，這導(dǎo)致新知識發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的速度變慢。只有不斷產(chǎn)生新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，信息得以迅速傳播，才能保持創(chuàng)新的活躍性。

總的來說，知識發(fā)現(xiàn)和開放的速度決定了經(jīng)濟增長的速度。短期利益和長期、大規(guī)模的經(jīng)濟增長之間存在矛盾，這也是開放科學(xué)中的矛盾之一。

開放科學(xué)的六大原則

目前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和科學(xué)文獻的免費獲取正在同步推進。20年前，開放社會基金會組織的布達佩斯會議啟動了一系列倡議，希望確保公共資金資助的項目成果能夠為所有人公開獲取。

開放獲取有很多優(yōu)勢，比如可以使研究報告和研究數(shù)據(jù)出版物得到嚴格的同行評議，知識獲取渠道也更加開放，公眾因此得以獲取研究信息。開放科學(xué)使科研也更具透明性和可重復(fù)性。很多研究錯誤一直被掩蓋著，而開放科學(xué)和開放獲取可以使得這些錯誤很快被發(fā)現(xiàn)。開放有助于科學(xué)解決跨領(lǐng)域、跨地區(qū)的問題。比如抗擊新冠肺炎疫情和應(yīng)對全球氣候變化，就需要眾多領(lǐng)域的專業(yè)人士克服國界和學(xué)科障礙，通力合作。開放科學(xué)的六大原則是：開放方法論，開放源代碼，開放數(shù)據(jù)，開放獲取，開放同行評議，以及常常被遺忘的開放教育資源，即通過教育資源實現(xiàn)開放供給。只有這六大原則有機聯(lián)動，才能使科學(xué)成果得到更有效的開放，便于被驗證、接受和投入新用途。

開放科學(xué)還有很多益處。比如，開放科學(xué)實踐可以更快地產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益和全球效益，提高公眾參與度，并加入信息披露，確保所有相關(guān)利益主體的參與。開放科學(xué)鼓勵大眾創(chuàng)新。開放科學(xué)是一種更為有效的機制，使大眾發(fā)明、大眾發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)并造福人類。這一系列的事情都可以為社會帶來積極影響，這是一個涵蓋不同元素、更加復(fù)雜的開放科學(xué)體系。

開放科學(xué)面臨的各種矛盾

但是開放科學(xué)也存在各種矛盾，比如經(jīng)濟利益沖突、學(xué)術(shù)舞弊、強有力的知識產(chǎn)權(quán)法下研究受到局限、受商業(yè)資助的研究在認知性和社會公眾性上受到質(zhì)疑等。如有些研究并不完善且結(jié)論錯誤，但是沒有公開發(fā)表；另一些研究出于利益考慮偽造數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供想要的結(jié)果。

簡單來看，開放科學(xué)推動透明、共享、合作和問責(zé)制方面的實踐，似乎是為了打破商業(yè)研究的局限性，但目前開放科學(xué)的實踐集中在公共科學(xué)的研究領(lǐng)域，鼓勵與私營部門積極合作，創(chuàng)造了商業(yè)科學(xué)這樣的公私合作新模式。開放科學(xué)的初心是讓所有學(xué)科都能獲得信息，并在全球范圍內(nèi)展開合作?，F(xiàn)在合作進入私營部門，從事的研究工作也同樣非常吸引人。一些科學(xué)思想家提出，當前的科學(xué)研究中，日益私有化和商業(yè)化是需要重點關(guān)注的問題。在過去幾十年里，科學(xué)研究轉(zhuǎn)入私營部門，現(xiàn)在大部分的研究工作都是由私營企業(yè)來資助的。知識產(chǎn)業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)非常重視創(chuàng)新，也希望以此占據(jù)競爭優(yōu)勢。如果能夠保證研究成果的專有權(quán)和研究人員的利益，那么這些矛盾都是暫時的、可以化解的。但是私人贊助的研究都以營利為目的，這也是矛盾產(chǎn)生的原因之一。

一些公眾研究是為了國家在經(jīng)濟和軍事領(lǐng)域創(chuàng)造利益，因此雖然長期來看，分享基礎(chǔ)研究成果對全世界有積極意義，但目前的實踐仍然傾向于保持研究成果的私有性。舉例說明一下為什么并不是所有研究結(jié)果都值得開放，有些研究不被發(fā)表才是明智之舉。比如《快速制造核武器》《高中難度的流行病毒制造教學(xué)》《超簡單的機器人殺手工具包》等，肯定沒人希望在公開平臺上看到這些論文。總之，總有人濫用科研成果，我們也應(yīng)該想辦法避免科研成果落入這些人手中。

我認為，世界各國公民都將極大受益于開放科學(xué)?，F(xiàn)在開放學(xué)術(shù)的范圍更加廣泛且多樣，矛盾不可避免。這需要我們建立精細的判斷和監(jiān)督機制，在創(chuàng)新過程中從經(jīng)驗、道德等多個層面獲得指導(dǎo)，鼓勵開放創(chuàng)新，同時謹慎處理創(chuàng)新過程中存在的問題。利益沖突是人類行為活動中最復(fù)雜的層面之一，需要高度的智慧和深入的思考來應(yīng)對。

如果盡力保持科學(xué)和創(chuàng)新知識的開放獲取，人類將會受益無窮。（本文根據(jù)2021中關(guān)村論壇全球科技創(chuàng)新高端智庫論壇演講實錄整理而成，未經(jīng)作者本人審閱）