【量化歷史研究】斷絕交流對科學研究的負面影響

原標題：【量化歷史研究】斷絕交流對科學研究的負面影響

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1900-1914年，世界各地學者的分布

創新的火花，來源於思想的碰撞。禁絕交流，將扼殺創造的動力。科學沒有國界，然而，當戰爭的陰雲籠罩，科學家被分出了國界。同盟國和軸心國，兩邊的科學家彼此視若仇寇。期刊不再按時送達，抵制彼此的學術會議。Iaria、Schwartz和Waldinger在QJE最新刊出的文章發現：這一科學界的分裂，為科研事業帶來了顯著的負面影響；引用較多、影響較大的研究，受的負面影響更嚴重。

19世紀末20世紀初，歐美諸國的學術界聯結相當緊密。組織方面，有國際學術協會，宗旨即為「促進各國之間科學的交流」；出版方面，歷史悠久的英國皇家協會定期發布《國際科學文獻目錄》，將公開發表的幾乎所有學術成果翻譯為英語、德語、法語、義大利語四種語言。歐陸出版的頂級期刊，如德國的《分析化學雜誌》和《物理年刊》，從出版到擺上哈佛圖書館書架，平均只需20天。

然而，一戰的爆發改變了這一切。美、英、法等國結成同盟國陣營，德、奧、匈等國形成協約國陣營。兩邊戰火連天，科學家紛紛站隊。1914年，德國的93名科學家（這批學者中，後來一共誕生了14位諾貝爾獎得主）發布93人宣言，支持德國的軍事行動，為德軍殺害比利時平民、炸毀魯汶大學圖書館辯護；兩周後，3000餘名德國高校教師共同發布宣言，疾呼「歐洲文明依賴於德國的戰勝」。

同盟國學者予以堅決的反擊。德國93人宣言和3000人宣言發表後不久，英國化學家（也是諾貝爾獎得主）在《自然》撰文，稱對方的理想是「讓自己的種族凌駕於世界之上」。同時，他還主張』限制那些條頓人「。很快，兩邊學者開始相互抵制。來自12個同盟國的數百名學者成立了新的國際研究協會，不接受協約國學者加入。不僅如此，這一學會還努力從其它組織及會議中排除對方的學者。

雙方的這段恩怨，直到1922年前後才開始軟化。同盟國學者，也開始零星地出現在國際科學會議中。不過，就在這一年，國際科學協會仍然以多數表決裁定：不允許邀請對方學者加入。直到1926年，抵制行動才正式宣告終止。1928年，世界數學大會上，希爾伯特終於有機會宣稱，「全世界的數學家代表都在此處」，緊接著便是那句名言：「對數學家來說，我們有同一的文化世界。」

希爾伯特的講演令人動容。不過，在此10年以前，不要說召開如此規模的大會，就連雙方的正常科學交流都幾乎完全中斷。以期刊為例：戰前，《分析化學雜誌》和《物理年刊》從德國到哈佛秩序井然，只需要20來天；開戰以後，這一延遲增加到500天；1927年時，期刊通訊速度才回到戰前的水平。儘管同一時間，英國出版的期刊送達哈佛所耗費的時間也在增加，但最遲也不超過57天。

圖1 哈佛圖書館，德國期刊的延遲天數（紅線）與協約國期刊的延遲天數（藍線）

會議交流也大受影響。以數學學科為例，直到1924年時，仍有一半的會議不允許德國學者參加；哪怕是到了1926年，還有一小部分會議維持著排斥的政策。理論物理方面的索爾維會議，也反映了這個趨勢：1911年，31位參會者中，有9位來自同盟國；1913年，這個比例增加到二十四分之九。1921、1924年的兩次會議，同盟國無人受邀；直到最為璀璨的1927年，他們的身影才重新出現。

圖2 六次索爾維會議中的德國人

那麼，怎麼衡量其中波折為科學創新帶來的影響呢？作者不辭辛勞，整理了四套數據：一是《密涅瓦》工具書，記錄了1900-1914年間各國60000餘名學者的信息；二是1900-1930年間，當時的160本主要科學期刊中所有發表文章的標題、作者、引用等信息；三是1900-1945年間，所有諾獎提名的數據；四是1920-1979年間，美國所有的專利信息。

作者將每篇文章的引用分成三部分，一是引用本國文獻所佔比例，二是引用同一陣營內其它國家文獻的比例，三是引用敵對陣營文獻的比例。三個比例的相對變化，可以反映他國研究的影響。數據發現：一戰開始後，各國研究中引用敵對國研究的比例平均下降了85%；引用同一陣營內其它國家研究的比例也下降，但幅度沒有那麼大，為50%。高引用數的文章，引用受戰爭影響下降得更嚴重。

圖3 引用同一陣營內其它國家文獻的比例（藍線）與引用敵對陣營文獻的比例（紅線）的變化

因此，交流斷絕確實波及了實際的科研產出。文章對此作了兩組檢驗：首先，引用下降的原因未必是交流的缺乏。有沒有可能是學者們家國情懷深重，不願意引用敵國的研究呢？但數據不支持這一點：對敵國引用的下降，只出現在戰後發表的文章中。戰前發表的文章，引用沒有顯著下降；其次，用機器學習方法算各國發表研究標題的相似度，可發現這一指標在戰後也顯著下降了。

圖4 與同一陣營內其它國家的相似度（藍線），以及與敵國研究的相似度（紅線）的變化

那麼，實際的科學產出究竟有沒有受到這一因素的影響？文章從四個角度，對這一問題給出了肯定的回答。首先，一戰爆發後，各國內部更加依賴國外高質量研究的學科，在頂級期刊上發表的文章數量顯著下降。具體來說，這裡的高質量指的是引用數排名前1%。頗為依賴國外研究的義大利，其物理學發表在戰後減少了55%！擾動1%這個分界點，或考慮學者傷亡，結果均保持穩健。

圖5 各國更依賴陣營以內高質量研究的領域（藍線），與更依賴陣營以外高質量研究的領域（紅線），發表數量的變化

其次，前面提到文章整理了獲諾貝爾獎提名的學者名單。作者根據引用數這一指標，選出了每位學者在得到提名時的代表作。結果發現：一戰開始後，更依賴外國高質量研究的學者發表代表作的可能顯著降低；再次，同一時間段，論文標題中出現新詞語（代表著新概念）的數量也顯著下降；最後，開戰後，當時發表的研究中提出的新詞，之後15-30年內在專利中出現的頻數顯著更低。

圖6 學者的整體樣本，平均發表數量的變化

總之，戰爭為科學家分出了國界，斷開了彼此的期刊和會議交流。這一事實，直接反映在了後續發表論文的標題相似度和引用來源當中。進一步的分析顯示：越依賴國外高質量研究的學科，成果下滑越嚴重。同時，有重大意義的，或者是開創性，又或者是有重要實踐意義的研究數量都因此減少。文章還在學者個體層面做了分析：戰前愈高產的學者，斷絕交流後，發表減少的數量愈多。

文章來源：Iaria, Alessandro, Carlo Schwarz, and Fabian Waldinger. "Frontier Knowledge and Scientific Production: Evidence from the Collapse of International Science.」 Forthcoming, The Quarterly Journal of Economics.

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