現(xiàn)代科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的規(guī)模越來越大，一般認(rèn)為，大團(tuán)隊(duì)往往有著更充足的經(jīng)費(fèi)支持和多樣化的研究人員，更有利于科學(xué)創(chuàng)新。但近日Nature發(fā)表封面文章，認(rèn)為大團(tuán)隊(duì)往往因?yàn)槭〈鷥r(jià)太高而走了中庸之路， 而 小團(tuán)隊(duì)反而更容易做出“顛覆性”的創(chuàng)新，你同意嗎？

團(tuán)隊(duì)科學(xué)的倡導(dǎo)者認(rèn)為，在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域向更大的團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)變，滿足了解決現(xiàn)代社會中復(fù)雜且需要跨學(xué)科解決方案的問題的基本功能。盡管團(tuán)隊(duì)規(guī)模對團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)性和職業(yè)收益已經(jīng)得到充分證明，但幾乎沒有論據(jù)支持這樣的觀點(diǎn)，即更大的團(tuán)隊(duì)在知識發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明方面有優(yōu)勢。

對群體的實(shí)驗(yàn)和觀察研究表明，在大群體中，個(gè)體的思維和行為是不同的——他們產(chǎn)生的新想法更少，能回憶起的學(xué)過的信息更少，更頻繁地拒絕外部觀點(diǎn)，而且傾向于相互平衡彼此的觀點(diǎn)。小型團(tuán)隊(duì)和大型團(tuán)隊(duì)對與創(chuàng)新相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)的反應(yīng)也可能不同。大型團(tuán)隊(duì)，比如大型企業(yè)組織，可能會專注于擁有巨大潛在市場的有把握的賭注，而小型團(tuán)隊(duì)可損失的甚少，因此可能傾向于接受新的、未經(jīng)測試的機(jī)會，這些機(jī)會同時(shí)具有高增長潛力和很大的失敗可能，從而導(dǎo)致明顯不同的結(jié)果。這些可能性促使我們探索小團(tuán)隊(duì)和大團(tuán)隊(duì)對科技進(jìn)步的影響，以及這些團(tuán)隊(duì)如何以不同的方式搜索和組合知識。

過去的研究已經(jīng)表明，大型研究團(tuán)隊(duì)和專利團(tuán)隊(duì)獲得的引用次數(shù)更多。然而，單是引用計(jì)數(shù)并不能代表不同類型的貢獻(xiàn)。這可以從兩篇著名文章的不同之處看出：一篇關(guān)于自組織臨界性(以作者姓名首字母命名的BTW模型)，另一篇關(guān)于玻色-愛因斯坦凝聚(Wolfgang Ketterle因此獲得2001年諾貝爾物理學(xué)獎)(見圖1)。

圖1

這兩篇文章被引用的數(shù)量接近，但是BTW模型論文之后的大多數(shù)研究只引用了該模型本身，沒有提及該論文中的引用。相比之下，玻色-愛因斯坦凝聚的文章幾乎總是與玻色、愛因斯坦和其他前人文章共同被引。這兩篇論文的差異不是反映在被引用次數(shù)上，而在于它們是否提出或解決了科學(xué)問題——它們是否分別顛覆或發(fā)展了現(xiàn)有的科學(xué)思想。BTW模型開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域，而玻色-愛因斯坦凝聚的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)則是在先前提出的可能性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述。

為了系統(tǒng)地評估小型團(tuán)隊(duì)和大型團(tuán)隊(duì)在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中的角色，我們從3個(gè)相關(guān)但又不同的領(lǐng)域收集了大規(guī)模數(shù)據(jù)集：

(1) Web of Science (WOS)數(shù)據(jù)庫，其中包含超過4200萬篇發(fā)表在1954年至2014年間的論文，其中涉及的引用有6.111億篇；

(2)1976年至2014年間美國專利商標(biāo)局授予的500萬件專利，以及專利申請人提供的6500萬個(gè)引用；

(3) GitHub在2011-2014年的1600萬個(gè)軟件項(xiàng)目，涉及900萬個(gè)forks。GitHub是一個(gè)流行的網(wǎng)絡(luò)平臺，允許用戶在同一個(gè)代碼庫上進(jìn)行協(xié)作，并通過復(fù)制和構(gòu)建代碼來“引用”其他代碼庫。

對于每個(gè)數(shù)據(jù)集，我們評估了每個(gè)工作對其所屬的科學(xué)或技術(shù)領(lǐng)域的顛覆程度。我們使用了一種以前設(shè)計(jì)來識別專利發(fā)明的不穩(wěn)定性和固化性的方法；該指標(biāo)在?1和1之間，分別對應(yīng)于發(fā)展(develops)或顛覆(disrupts)科技(圖1)。

我們用幾種方法驗(yàn)證了這個(gè)“顛覆性”度量(disruption measure)。

首先，我們調(diào)查了顛覆性在科學(xué)論文中的分布情況(圖1b)；比如，顛覆性的BTW模型論文位于分布的前1%，而發(fā)展性的玻色-愛因斯坦凝聚論文位于顛覆性分布的后3%。我們還發(fā)現(xiàn)，平均而言，獲得諾貝爾獎的論文在最具顛覆性的前2%之列。綜述類文章是發(fā)展性的，分布在后46%，而他們綜述的原始研究分布在前23%。最后，我們發(fā)現(xiàn)在文章標(biāo)題中，與顛覆性相關(guān)的詞匯(“提出”、“測量”、“改變”和“進(jìn)步)和與發(fā)展性相關(guān)的詞匯(“贊同”、“確認(rèn)”、“證明”、“理論”和“模型”)有所不同(圖1c)。

圖2：大型團(tuán)隊(duì)更重于拓展，小型團(tuán)隊(duì)更重于顛覆

我們預(yù)測，小型團(tuán)隊(duì)的工作比大團(tuán)隊(duì)的工作更具顛覆性。我們的論文、專利和軟件數(shù)據(jù)庫有力地證實(shí)了這一預(yù)測。這些數(shù)據(jù)在范圍和領(lǐng)域上有所不同，但我們始終觀察到，在過去的60年里，更大規(guī)模的團(tuán)隊(duì)中，每增加一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員，產(chǎn)生的論文、專利和軟件的顛覆性得分是顯著下降的(圖2 a - c)。

具體而言，隨著團(tuán)隊(duì)從1個(gè)成員增長到50個(gè)成員，他們的論文、專利和產(chǎn)品的顛覆性得分分別下降了70%、30%和50%。在每種情況下，這都突出了從顛覆性到發(fā)展性的過渡。這些結(jié)果證明了這樣一個(gè)假設(shè)，即大型團(tuán)隊(duì)可能更好地被激勵(lì)發(fā)展當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)，而小型團(tuán)隊(duì)則會通過新的問題和機(jī)遇來顛覆科學(xué)技術(shù)。

隨著工作影響力的增加，大型團(tuán)隊(duì)和小型團(tuán)隊(duì)的工作在顛覆性方面的差異會被放大(圖3a)；小團(tuán)隊(duì)發(fā)表的高影響力論文是最具顛覆性的，而大團(tuán)隊(duì)發(fā)表的高影響力論文是最具發(fā)展性的。

圖3：小型團(tuán)隊(duì)在各個(gè)層級、各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)顛覆性創(chuàng)新

我們進(jìn)一步將論文按照時(shí)間段(圖3c)和科學(xué)領(lǐng)域(圖3b，圖4)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)這些將顛覆性和團(tuán)隊(duì)規(guī)模聯(lián)系起來的模式在所有時(shí)間段和90%的學(xué)科中都是穩(wěn)定的。唯一的例外是工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)，因該領(lǐng)域會議論文而非期刊論文是出版規(guī)范(WOS數(shù)據(jù)庫只索引期刊論文)。

圖4：大型團(tuán)隊(duì)和小型團(tuán)隊(duì)在對過去成果的搜索偏好和行為上存在明顯差異

我們考慮了小型團(tuán)隊(duì)和大型團(tuán)隊(duì)的工作之間觀察到的差異是否可以簡單地歸因于它們所產(chǎn)生的不同類型的文章在顛覆性潛力方面的差異；例如，小團(tuán)隊(duì)可以產(chǎn)生更多的理論創(chuàng)新，而大團(tuán)隊(duì)可以產(chǎn)生更多的實(shí)證分析。

借鑒以前的方法，我們將www.arXiv上的論文與WOS數(shù)據(jù)庫上的論文進(jìn)行了匹配，并重復(fù)了這一分析，控制項(xiàng)是每篇論文中的圖表數(shù)量(圖5a)，因?yàn)閷?shí)證論文往往比理論論文有更多的圖表。

我們的分析結(jié)果表明，小型團(tuán)隊(duì)和大型團(tuán)隊(duì)的工作之間，顛覆性的差異主要不是由他們貢獻(xiàn)的是理論論文還是實(shí)證論文的差異所造成的。當(dāng)考慮其他區(qū)別時(shí)，包括綜述文章與原始研究文章的區(qū)別時(shí)，這種聯(lián)系仍然保持不變。作者較少的綜述文章比作者較多的綜述文章更具顛覆性，正如原始研究論文一樣(圖5b)。

圖5：小團(tuán)隊(duì)的顛覆性創(chuàng)新（控制任務(wù)、研究機(jī)構(gòu)、平臺和項(xiàng)目規(guī)模等變量）

對我們的結(jié)果的另一個(gè)可能的解釋是，我們觀察到的團(tuán)隊(duì)效應(yīng)是因?yàn)閰⑴c大型團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家，發(fā)明者和軟件設(shè)計(jì)師與那些由較小團(tuán)隊(duì)的成員在質(zhì)量上存在差異。但是，當(dāng)我們根據(jù)團(tuán)隊(duì)規(guī)模預(yù)測研究的顛覆性，將發(fā)表年份、主題和作者當(dāng)作控制變量時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)隨著團(tuán)隊(duì)規(guī)模的擴(kuò)大，顛覆性創(chuàng)新的下降趨勢仍在繼續(xù)，控制作者變量時(shí)尤其明顯。

我們進(jìn)一步測試了我們的結(jié)果對“顛覆性“的幾種不同定義標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)健性，包括刪除自引用的鏈接，排除除了高影響參考文獻(xiàn)之外的所有參考和其他變量。在對所有變化后進(jìn)行測試后，我們的結(jié)論仍然成立。

大型和小型團(tuán)隊(duì)之間在顛覆性成果方面的巨大差異引發(fā)了一些問題，這些問題與團(tuán)隊(duì)如何搜索過去的成果，來規(guī)劃其下一篇論文、專利或產(chǎn)品的彼此差異有關(guān)。當(dāng)對團(tuán)隊(duì)的搜索行為進(jìn)行剖析時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)大型和小型團(tuán)隊(duì)的一些顯著不同的行為與研究的顛覆性和創(chuàng)造性的不同貢獻(xiàn)有關(guān)。

具體而言，我們將搜索深度作為引用的參考文獻(xiàn)的平均相對年限，并將搜索受歡迎度作為焦點(diǎn)成果參考的中位數(shù)來引用。我們研究了跨學(xué)科領(lǐng)域，技術(shù)和軟件領(lǐng)域，時(shí)間段和影響水平等搜索策略。我們還將這些搜索策略與這些成果產(chǎn)生影響的時(shí)間延遲聯(lián)系起來，考察了研究成果隨著時(shí)間推移，被引用數(shù)量上出現(xiàn)的延遲爆發(fā)現(xiàn)象，這種延遲可以用所謂“睡美人”指數(shù)來反映。

圖6：小型團(tuán)隊(duì)更多地引用更早、知名度更低的研究

我們發(fā)現(xiàn)，獨(dú)立作者和小團(tuán)隊(duì)更多地將時(shí)間花在較舊的、不那么受歡迎的想法上（圖6）。而較大的團(tuán)隊(duì)更多地將最近發(fā)表的高影響力成果作為其主要研究的靈感來源，而且，這種趨勢隨團(tuán)隊(duì)規(guī)模的增加而愈加顯著。

圖7：小團(tuán)隊(duì)、顛覆性創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的“引用延遲”現(xiàn)象

由此可見，大型團(tuán)隊(duì)可以迅速獲得更多的引用數(shù)，因?yàn)樗麄兊某晒c更多同時(shí)代人的成果直接相關(guān)，他們的理念得到了發(fā)展，也更容易獲得受眾的欣賞和歡迎。相比之下，規(guī)模較小的團(tuán)隊(duì)往往會經(jīng)歷更長的“引用延遲”。單人和雙人研究團(tuán)隊(duì)的平均“睡美人指數(shù)”百分位數(shù)是10人團(tuán)隊(duì)的兩倍（圖7）。因此，即使小團(tuán)隊(duì)由于集體注意力迅速衰退而得到的認(rèn)可較少，他們的成功研究成果也產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)，這成為后來大型團(tuán)隊(duì)獲得成功的重要來源。（圖8）。

圖8：研究團(tuán)隊(duì)規(guī)模縮小帶來的“漣漪效應(yīng)”

我們還考慮了這些獨(dú)特的搜索機(jī)制與最近的研究成果之間的關(guān)系，這些研究表明多學(xué)科和跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)更多地將研究成果與不同領(lǐng)域聯(lián)系起來。我們檢查了文章參考列表中期刊組合的新舊程度，以及與研究團(tuán)隊(duì)規(guī)模相關(guān)的文章中的關(guān)鍵詞組合。結(jié)果表明團(tuán)隊(duì)規(guī)模的新穎性隨著邊際的增加而逐漸降低，因此每個(gè)新團(tuán)隊(duì)成員的新的貢獻(xiàn)都會減少（圖9）。

此外，使用先前的非典型組合量度，我們發(fā)現(xiàn)非典型組合緩慢增加到大約10人的團(tuán)隊(duì)，然后急劇下降。一般來講，團(tuán)隊(duì)規(guī)模越大，搜索范圍越廣，團(tuán)隊(duì)規(guī)模越小，搜索深度越深。

圖9

總之，我們呈現(xiàn)了一種以前未見的通用化模式，系統(tǒng)區(qū)分了小型和大型團(tuán)隊(duì)在科學(xué)論文產(chǎn)出、技術(shù)專利和軟件產(chǎn)品研發(fā)方面的貢獻(xiàn)。小型團(tuán)隊(duì)傾向通過探索和擴(kuò)大那些較舊、知名度較低的成果，發(fā)現(xiàn)有前途的想法和理念，來產(chǎn)生顛覆性的技術(shù)。而大型研究團(tuán)隊(duì)通過解決公認(rèn)的問題和完善常見的設(shè)計(jì)來對近期的成果進(jìn)行開發(fā)和研究。

這種差異的一部分原因在于，小型和大型團(tuán)隊(duì)所處理的科學(xué)和技術(shù)存在實(shí)質(zhì)性的不同，但更多原因似乎是團(tuán)隊(duì)規(guī)模本身差異的造成的結(jié)果。某些類型的研究需要大型團(tuán)隊(duì)的資源，但是大型團(tuán)隊(duì)需要持續(xù)的資金流和成果來支撐自身的運(yùn)轉(zhuǎn)，這使得他們對因?yàn)槭≡斐傻穆曌u(yù)損失更加敏感。

我們的研究結(jié)果與其他領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)的實(shí)地研究是一致的，這些研究表明，獲得更多收益且損失更少的小型研究團(tuán)隊(duì)，更有可能把握住高增長、高失敗風(fēng)險(xiǎn)的新的、未經(jīng)驗(yàn)證的機(jī)會。我們的研究結(jié)果同樣與群體的實(shí)驗(yàn)和觀察研究相一致，這些研究表明大型群體中的個(gè)體與小群體中的個(gè)體的思考和行為方式的巨大差異。

小型和大型團(tuán)隊(duì)對于蓬勃發(fā)展的科學(xué)和技術(shù)生態(tài)同樣至關(guān)重要。總的來說，現(xiàn)在大型研究團(tuán)隊(duì)越來越占據(jù)主導(dǎo)地位，對于目前的研究資助機(jī)構(gòu)來說，直接贊助小團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目可能不足以維持其自身的利益。

我們分析了2004年至2014年發(fā)表的一些文章，這些文章都獲得了世界各地多個(gè)國家政府機(jī)構(gòu)的財(cái)政支持，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些論文中，小性團(tuán)隊(duì)與大型團(tuán)隊(duì)沒有區(qū)別，因?yàn)檫@些研究傾向于拓展，而不是顛覆所在的領(lǐng)域。與獲諾貝爾獎的研究論文（顛覆性高居同時(shí)代研究的前2%）相比，這些受資助的論文的顛覆性排在最后31％。

這可能由于保守的審核流程造成的。當(dāng)我們比較兩種主要的科學(xué)政策激勵(lì)（資助或獎金）時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾獎的文章對小型顛覆性的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量抽樣，而那些受美國國家科學(xué)基金會資助的研究文章則更多地對大型開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量抽樣。

無論主導(dǎo)驅(qū)動因素如何，這些結(jié)果都描繪了資助不足的獨(dú)立研究人員和小型研究團(tuán)隊(duì)的統(tǒng)一特征，這類人員和團(tuán)隊(duì)往往通過在更深入和更廣泛的信息搜索的基礎(chǔ)上，摸索出新的方向來產(chǎn)生顛覆性的科學(xué)和技術(shù)。這些結(jié)果表明，政府，行業(yè)和非營利性的科學(xué)和技術(shù)資助者需要更多關(guān)注對小型團(tuán)隊(duì)在擴(kuò)大知識前沿方面的關(guān)鍵作用。