Aby dowiedzieć się, ilu naukowców potrzebuje dany region, aby stać się liderem w danej dyscyplinie, naukowcy z Complexity Science Hub prześledzili miliony naukowców przemieszczających się po całym świecie. Ich wynik: nie ma masy krytycznej naukowców, ale trzeba być pionierem. Regiony mogą nadrobić zaległości później, ale to dużo kosztuje.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Chaos, solitony i fraktale.

Jeśli chcesz otworzyć restaurację, musisz najpierw zainwestować — w kelnerów, szefów kuchni, zaplecze i sprzęt — aby później przynosić zyski. „Decydenci polityczni i inwestorzy w regionie znajdują się w podobnej sytuacji. Jeśli zdecydują się zainwestować w nową dziedzinę badań, muszą w pewnym momencie stać się liderami, aby przynosić zyski”, wyjaśnia Vito DP Servedio, badacz CSH.

Dlatego potrzebują środków finansowych i naukowców. „Wczesne inwestycje w pojawiające się obszary badań są kluczowym motorem naukowej dominacji” – mówi Servedio. Kiedy pionier ustanowi obszar lub technologię, naukowcy są bardziej skłonni do przeniesienia się do tego nowego, stymulującego środowiska.

To zjawisko „wzbogacania się” leży u podstaw rozwoju siły naukowej w regionie. A mobilność naukowców napędza rozwój dyscyplin naukowych. Pytanie brzmi zatem, ilu naukowców region musi zatrudnić, aby inni naukowcy uznali jego środowisko za atrakcyjne i dołączyli do jego instytucji?

Brak masy krytycznej

Zespół nie znalazł dowodów na istnienie minimalnej liczby naukowców do zatrudnienia. Innymi słowy, nie ma masy krytycznej, aby pomyślnie rozpocząć i prowadzić nową dziedzinę badań. Tutaj naukowcy skupili się na trzech obszarach naukowych: półprzewodnikach, embrionalnych komórkach macierzystych (ESC) i badaniach internetowych.

„W pewnym sensie jest to sprzeczne z ogólnie panującym przekonaniem, że potrzeba minimalnej liczby lub masy krytycznej badaczy, aby dziedzina odniosła sukces. Z naszego badania wynika, że ​​tak nie jest” — stwierdza Stefan Thurner z CSH.

W rzeczywistości wydaje się, że regiony odnoszą sukcesy, gdy udaje im się wcześnie wskoczyć do pociągu i zostać pionierami w danej dziedzinie. „Odkryliśmy również, jak sugeruje zdrowy rozsądek, że regiony, które wcześnie wkraczają w nowe technologie, mają tendencję do dominacji w odpowiednich dziedzinach naukowych w przyszłości” — wyjaśnia Thurner.

Chiny: kosztowny wyścig o nadrobienie zaległości

Jeśli region nie był pionierem, ale nadal chce osiągnąć pozycję lidera w danej dziedzinie badań, musi podjąć nadzwyczajne wysiłki, aby nadrobić zaległości. „Strategiczne interwencje muszą być kontynuowane przez dziesięciolecia, aby konkurować o wiodącą pozycję w danej dziedzinie, jak widać na przykład w chińskiej nauce o półprzewodnikach, gdzie proces doganiania rozpoczął się pod koniec lat 70. — mówi Servedio.

Specjalnie opracowany przez naukowców model może wyjaśnić schemat rozwoju Chin — sposób, w jaki przejmują one określone obszary badawcze i zwiększają liczbę naukowców publikujących w tych dziedzinach.

„W końcu Chiny mają jedne z najszybciej rozwijających się instytucji na świecie. Dzięki naszemu modelowi wyraźnie widać, że Chiny zmniejszają dystans do USA, potencjalnie ponosząc ogromne koszty, ale także pokazując swoją zdolność do skutecznego zaangażowania z dużym wpływem Podczas gdy pionierzy mogą mieć przewagę w niektórych kontekstach, nie jest niemożliwe, aby spóźnieni dogonili lub nawet prześcignęli pionierów w dziedzinie naukowej” – mówi badaczka z CSH, Márcia R. Ferreira.

Trzy pola badawcze i miliony danych

Za pomocą bazy danych Dimensions naukowcy z CSH mogli śledzić naukowców przemieszczających się w różnych regionach świata (wyprowadzili te ruchy z przynależności naukowców) w trzech dziedzinach — mianowicie półprzewodnikach, embrionalnych komórkach macierzystych (ESC) i badaniach internetowych.

„W ten sposób przeanalizowaliśmy dane obejmujące kilka dekad, zawierające informacje o milionach publikacji, 20 milionach badaczy i ponad 98 000 instytucji badawczych na całym świecie” — stwierdza Servedio.

W dziedzinie badań nad półprzewodnikami prześledzili 5 062 639 artykułów i 2 011 170 badaczy w 1633 regionach na całym świecie w latach 1941-2019; w dziedzinie badań nad komórkami macierzystymi prześledzili 1 083 100 artykułów i 752 575 badaczy w 1161 regionach na całym świecie w tym samym okresie; aw dziedzinie badań internetowych prześledzili 246 953 artykuły i 109 098 badaczy w 1032 regionach na całym świecie w latach 1956-2019.

„Nasze wyniki wyraźnie pokazują, że jeśli regiony chcą zostać liderem w danej dziedzinie, muszą starać się zaangażować wcześnie. Nadrobienie zaległości jest możliwe, ale wiąże się to z ogromnymi kosztami” — stwierdzają Thurner i Servedio.

„Niemniej jednak nasz model budowania potencjału naukowego jest uproszczeniem. Istnieją inne czynniki przyczyniające się do sukcesu dziedziny, której nie byliśmy jeszcze w stanie tutaj zbadać, a które będą przedmiotem przyszłych analiz”, stwierdza Ferreira.