不好美國要捧殺了！新研究：中國正在成為全球科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者

發(fā)表于2024年6月，卻在當(dāng)下登上《美國國家科學(xué)院院刊》，然后還被硅谷熱議了。

究竟是什么論文？

答案揭曉：中美科技實(shí)力大PK，以及得出的結(jié)論是——中國正在成為全球科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者。

和以往比比論文量、引用數(shù)不同，這項(xiàng)研究通過引入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，分析了600萬份論文的作者署名模式、通訊作者身份、機(jī)構(gòu)影響力等多重線索，核心評(píng)估了“團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者”這一指標(biāo)。

研究人員表示，通過關(guān)注中國科學(xué)家在跨國合作中權(quán)力地位的變化：

• （我們）為研究中國在國際科學(xué)領(lǐng)域中的地位提供了一個(gè)新視角。

而且他們還帶來了一系列出人意料的發(fā)現(xiàn)——截至2023年，中美合作中中國領(lǐng)導(dǎo)者占比升至45%，且預(yù)計(jì)在2027-2028年達(dá)到相同水平。

預(yù)計(jì)到2030年，中國將在AI、半導(dǎo)體、能源和材料科學(xué)等戰(zhàn)略領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)與美國平起平坐的領(lǐng)導(dǎo)地位。

就是說，比人們預(yù)想的更快，中國將在科研力量上超越美國了？

u1s1，雖然經(jīng)彭博社報(bào)道后，外國網(wǎng)友們都在自嘲：西方科學(xué)無可爭(zhēng)議的主導(dǎo)地位時(shí)代即將終結(jié)。

但我們大多數(shù)人的反應(yīng)be like：不好，美國要捧殺了！

咳咳，究竟是客觀結(jié)論還是戰(zhàn)略“捧殺”，還是先來看看論文是如何得出上述結(jié)論的吧——

用AI模型分析600萬篇論文

通過分析OpenAlex數(shù)據(jù)庫收錄的近600萬篇、涉及13個(gè)全球區(qū)域的雙邊合作出版物，研究人員想要弄清：

• 中國科學(xué)家在國際科研團(tuán)隊(duì)中，到底站在什么位置？距離“世界領(lǐng)航者”還有多遠(yuǎn)？

而要量化“誰是團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者”，可不是簡(jiǎn)單看作者排序那么簡(jiǎn)單。

研究團(tuán)隊(duì)用了一套「AI+多維度特征」的組合拳，把這個(gè)模糊概念變成了可計(jì)算的數(shù)字。

具體主要分成三步走：

第一步，給“領(lǐng)導(dǎo)力”下一個(gè)可量化的定義。

他們先從Nature、Science、PNAS等頂刊中，扒出8.3萬篇帶作者貢獻(xiàn)聲明的論文，通過聚類分析把科學(xué)家的工作分成三類：

• 領(lǐng)導(dǎo)角色：構(gòu)思研究、設(shè)計(jì)方案、撰寫論文、監(jiān)督團(tuán)隊(duì)（關(guān)鍵詞為conceive、design、lead、write）；
• 直接支持：收集數(shù)據(jù)、執(zhí)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果（關(guān)鍵詞為collect、perform、analyze）；
• 間接支持：參與討論、提供意見、修改文字（關(guān)鍵詞為participate、comment、edit）。

隨后給每個(gè)角色賦予“領(lǐng)導(dǎo)值”——做領(lǐng)導(dǎo)工作得1分，支持工作得0分，由此構(gòu)建出訓(xùn)練AI模型的“標(biāo)準(zhǔn)答案”。

第二步，用9個(gè)維度給科學(xué)家“領(lǐng)導(dǎo)力打分”。

有了訓(xùn)練數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)又提煉出9個(gè)能預(yù)測(cè)領(lǐng)導(dǎo)力的關(guān)鍵特征，給590萬篇論文的每一位作者“畫像”。

• 作者過往研究被該論文引用的次數(shù)（體現(xiàn)學(xué)術(shù)影響力）；
• 論文關(guān)鍵詞與作者過往研究的重合度（體現(xiàn)領(lǐng)域深耕度）；
• 作者自引次數(shù)（體現(xiàn)研究延續(xù)性）；
• 學(xué)術(shù)生涯年限（體現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)積累）；
• 過往發(fā)表論文總量；
• 累計(jì)被引次數(shù)；
• 研究過的獨(dú)特關(guān)鍵詞數(shù)量（體現(xiàn)研究廣度）；
• 作者署名順序（如第一作者、通訊作者）；
• 所屬機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)排名（體現(xiàn)平臺(tái)資源）。

用這9個(gè)特征訓(xùn)練的AI模型，精準(zhǔn)度達(dá)69.2%，最終能給每位作者輸出一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)概率分?jǐn)?shù)（leader probability score）——用于衡量某個(gè)作者在一篇論文中的主導(dǎo)程度。

第三步，從領(lǐng)導(dǎo)概率推斷全球科研領(lǐng)導(dǎo)格局變化。

在獲得領(lǐng)導(dǎo)概率后（以0.65為分界線區(qū)分領(lǐng)導(dǎo)者和支持者），他們將其應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的數(shù)百萬篇合作論文，進(jìn)一步構(gòu)造兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：

• 領(lǐng)導(dǎo)占比（Leader Share）：衡量某國家或機(jī)構(gòu)作者在跨國合作團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)者的比例；
• 領(lǐng)導(dǎo)溢價(jià)（Leader Premium）：領(lǐng)導(dǎo)占比減去支持者占比，反映人均領(lǐng)導(dǎo)力轉(zhuǎn)化效率，比如同樣100個(gè)合作者，中國能出多少領(lǐng)導(dǎo)者，美國能出多少。

通過對(duì)多個(gè)國家和區(qū)域的對(duì)比，研究得以量化不同科研體系在全球合作格局中的主導(dǎo)能力、結(jié)構(gòu)變化與未來趨勢(shì)。

而他們得出的最核心的一張結(jié)論圖如下：

（1）2010年，中美合作中中國占比僅30%，2023年快速升至45%。
（2）通過線性回歸預(yù)測(cè)，中美將于2027-2028年達(dá)到同等領(lǐng)導(dǎo)占比。
（3）不過中國與美國的領(lǐng)導(dǎo)溢價(jià)平等需等到2087年后，說明中國在“人均領(lǐng)導(dǎo)力轉(zhuǎn)化”上面臨長期挑戰(zhàn)。

老實(shí)說，這項(xiàng)研究之所以當(dāng)下能在西方引起注意，實(shí)屬意料之外，情理之中。

不談大道理，就拿最近陶哲軒遭遇經(jīng)費(fèi)斷供一事就能窺見一二。

時(shí)間回到今年9月，頂尖數(shù)學(xué)家陶哲軒在接受《華盛頓郵報(bào)》采訪時(shí)親口表示：

• 研究所的經(jīng)費(fèi)仍然無法發(fā)放，連暑期工資都拿不到了。

之所以會(huì)如此，是因?yàn)槊绹诮衲甑?月25日，突然暫停了國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）、國立衛(wèi)生研究院（NIH）等機(jī)構(gòu)對(duì)UCLA的資助，金額高達(dá)5億美元之多。

即便后來事態(tài)有所好轉(zhuǎn)，聯(lián)邦法院在8月12日決定恢復(fù)部分撥款，但直到9月初，資金仍舊沒有到位。

好家伙，連陶哲軒都要被迫給自己和學(xué)生籌錢，這下西方學(xué)界和網(wǎng)友紛紛坐不住了——當(dāng)時(shí)就有人直言這是“美國科學(xué)界的自我毀滅”，認(rèn)為官僚體系正在扼殺創(chuàng)新。

而現(xiàn)在這篇論文一出，網(wǎng)友們重拾焦慮也在所難免。

作者之一來自武漢大學(xué)

有意思的是，這項(xiàng)研究的作者之一也是來自中國（雖是同等貢獻(xiàn)者但排在第一）。

Renli Wu，論文提及的所屬單位為武漢大學(xué)信息管理學(xué)院&芝加哥大學(xué)Knowledge Lab。

不過可能由于相對(duì)低調(diào)，目前網(wǎng)上公開資料較少（只找到了相關(guān)賬號(hào)，且未發(fā)布任何動(dòng)態(tài)）。

從已發(fā)表的論文推斷，其研究方向偏向科學(xué)計(jì)量、信息管理、知識(shí)系統(tǒng)演化等。

Christopher Esposito，目前為UCLA安德森管理學(xué)院（加州大學(xué)洛杉磯分校頂尖商學(xué)院）博士后研究員。

大約在2021年6月，他獲得了UCLA地理學(xué)博士學(xué)位。

他主要研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成因，特別是技術(shù)變革如何塑造區(qū)域發(fā)展。

James Evans，目前是芝加哥大學(xué)Max Palevsky社會(huì)學(xué)、計(jì)算與數(shù)據(jù)科學(xué)教授，同時(shí)也是Knowledge Lab的主任。

（注：Max Palevsky社會(huì)學(xué)是指，以硅谷初創(chuàng)先驅(qū)、風(fēng)險(xiǎn)投資奠基人Max Palevsky的人生軌跡和職業(yè)生涯為典型范例，來研究“硅谷精英”如何崛起以及影響社會(huì)的學(xué)科。）

他主要關(guān)注“集體知識(shí)系統(tǒng)”、創(chuàng)新過程、注意力與認(rèn)知的分布、科學(xué)體系結(jié)構(gòu)、機(jī)器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)在科學(xué)研究中的應(yīng)用等。

One More Thing

說到中國科技力量的崛起，不知道大家有沒有一個(gè)共同的感受：

怎么哪哪都有華人？（手動(dòng)狗頭）

不僅頻頻亮相大廠發(fā)布會(huì)C位（如OpenAI、馬斯克特斯拉），而且還在硅谷搶人大戰(zhàn)中備受矚目，甚至連老黃也偏愛收購華人創(chuàng)辦的初創(chuàng)公司……

其影響力之大，甚至催生了AI內(nèi)部梗：“以后Meta開會(huì)都是說中文了”…

好家伙，網(wǎng)友誠不欺我，世界真就是一個(gè)巨大的中國村唄~

論文：
https://arxiv.org/pdf/2406.05917