Big Science

“Vandaag de dag hebben we het voorrecht om aan tafel te zitten met de reuzen op wiens schouders we staan”

Niet zo lang geleden opperde ik op een conferentie gekscherend dat het een goed idee zou zijn om alle publicaties die niet gemakkelijk met Google Scholar gevonden kunnen worden (dat zijn meestal publicaties van voor 1995), voortaan maar gewoon te vergeten. Dat zou een duidelijke tweedeling geven. Pre-internet wetenschap is voor historici en post-internet wetenschap voor wetenschappers. Zeg nou zelf: zou ons vakgebied er echt zoveel onder lijden als niemand meer zoekt naar een obscuur paper over usability testen uit 1988?

We hebben er toen in ieder geval smakelijk om gelachen. Ik ben zelf iemand die juist graag graaft naar dat soort papers, ongeveer zoals ik er ook van houdt om muziek te spotten die nog weinig mensen kennen – en ik weet dat veel van mijn collega wetenschappers een soortgelijk temperament koesteren. Maar, zoals zo vaak, zat er wel kern van waarheid in de grap en daar moest ik aan terug denken toen ik het boekje “little science, BIG SCIENCE” van Derek, J. de Solla Price nog eens las.

Het boekje, verschenen in 1963, beschrijft een kwantitatieve studie naar de geschiedenis van de wetenschap. De Solla Price vroeg zich niet af wie de leidende figuren waren geweest in de ontwikkelingen van wetenschap van nu en hoe die ontwikkeling van kennis gegaan was of hoe de prioriteitsstrijd tussen twee bekende wetenschappers was gelopen. Nee, in plaats daarvan stelde hij vast dat de wetenschap enorm gegroeid was sinds haar begindagen. Vervolgens handelde op een atypische manier voor een historicus: hij begon die groei zo precies mogelijk te meten, probeerde hij wetmatigheden vast te stellen en daaruit weer af te leiden wat die wetmatigheden betekenden voor de structuur van de wetenschap als geheel. Nu en in de toekomst. Hij bedreef dus een soort ‘natuurkunde’ van de wetenschap.

Eigenlijk is het boekje rondom één enkel prikkelend feitje opgebouwd: 80% tot 90% van alle wetenschappers die ooit geleefd hebben leven vandaag nog. Er zijn dus nu bij na 10x zoveel wetenschappers dan in de hele geschiedenis van de wetenschap bij elkaar. Wetenschap is dus heel erg iets van nu; het is hedendaags; het is modern. Terwijl wij onze kinderen op de middelbare school lastig vallen met lessen over Darwin, Newton en Einstein weten we eigenlijk allang dat deze namen horen tot de tien procent van de wetenschappers is die er niet meer toe doen. Ik vind het al een knap duizelingwekkend idee dat alle belangrijke wetenschap recht onder onze neuzen gebeurd, maar het feitje waar ik mijn hoofd pas echt moeilijk omheen kreeg was het volgende. Dit is sinds 1600 altijd zo geweest.

Sinds die tijd, zo laat De Solla Price zien groeit de wetenschap namelijk al exponentieel. Natuurlijk is wetenschap gegroeid sinds het bedreven werd door berooide zonderlingen die alleen voor hun passie leefden en hooguit met brieven correspondeerden met dat handjevol andere wierdos. Maar ook toen groeide de wetenschap exponentieel. Dit moet betekend hebben dat zij ook het gevoel hadden dat het wetenschappelijk wezen explodeerde en dat het niet meer bij te houden was welke nieuwe ontdekkingen elke dag overal gedaan werden. Ook in hun tijd verdubbelde het aantal wetenschappers, het aantal publicaties, het aantal leden van wetenschappelijke instellingen en het aantal ontdekkingen elke 10 jaar. Dat zijn drie of vier verdubbelingen in één wetenschappelijke carière. Met de kennis van nu is het je misschien moeilijk voor te stellen dat iemand als Newton zich overweldigd voelde door de explosie van nieuwe wetenschap, maar er is voldoende bewijs dat wetenschappers uit die tijd dit zo beleefden. Ook zij zaten om tafel met de reuzen op wiens schouders ze stonden.

Waarom is het eigenlijk moeilijk je voor te stellen dat voor Newton de wetenschap even explosief groeide als voor ons? Een probleem is natuurlijk die mythe van de wetenschapper als eenzame zonderling. Daar klopt niet zoveel van. Ook in Newtons tijd was wetenschap al een bedrijf, maar wel een minder groot bedrijf met andere structuren. Het was bijvoorbeeld minder gespecialiseerd, het salarisgebouw zag er nog niet uit zoals nu en er waren ook andere communicatiemiddelen. Ook de taakstelling van de little scientist was eigenlijk heel anders. Wetenschappers uit de tijd van Newton rekenden het overzien van zon beetje alle kennis in de wereld nog tot hun taak, maar er is geen hedendaagse wetenschapper die zich dat nog in zijn hoofd haalt. Zo zijn er nog wel wat verschillen in structuur op te noemen en een aantal daarvan hangen samen met die explosieve groei van de wetenschap. Om dit soort verbanden tussen groei en interne structuur is het De Solla Price in zijn boekje te doen.

Laten we eerst maar even iets beter naar die groei zelf kijken. De wetenschap groeit al bijna 400 jaar exponentieel. Kan dat nog lang zo doorgaan? Nee natuurlijk. Voor wetenschap heb je mensen nodig met een bovengemiddelde intelligentie. Je kunt met goede scouting zorgen dat meer van die mensen in het wetenschappelijk bedrijf terecht komen en met goede scholing valt ook wel wat te bereiken, maar ergens is het potentieel wel op. Wetenschap kost bovendien veel geld, geld dat zich mogelijk op de lange termijn wel terug verdient, maar dat niet onmiddelijk “brood” op de bank brengt. Door de bank genomen is wetenschap een luxeproduct. Er zijn dus grenzen aan de groei. De Solla Price stelde de groei van de wetenschap dus als volgt voor.

logistische curve

Wat je ziet is een logistische curve. Eerst is er exponentiele groei, maar er is een limiet, waardoor na een bepaald moment de groeisnelheid afneemt zodat de groei steeds langzamer naar de limiet toe gaat. Interessant in dit plaatje is ook het pijltje met 30 jaar. Dit is de tijd die gezien de verdubbelingstijd van de wetenschap nodig is om het keerpunt in de curve te bereiken vanaf het moment dat de exponentiele groei over gaat in de logistische. In nog eens 30 jaar zit je effectief dicht bij de limiet. Als De Solla Price het pijltje met present state goed heeft geplaatst (hij waagt zich in het boekje niet aan een echte voorspelling) zijn we, bijna 60 jaar verder, dus over de top heen en neemt de groei van wetenschap nu rap af.

Die stagnatie van de groei is in ieder geval een gevaar voor onze wetenschappelijke concurrentiepositie. Landen die wetenschappelijk minder ver zijn hoeven namelijk het wiel niet opnieuw uit te vinden. Aan de hand van data van Japanse natuurkunde laat De Solla Price zien dat het met maar een handjevol “geïmporteerde” wetenschappers, maar een paar generaties kost om wetenschappelijk volledig mee te tellen.

Dat maakt het extra interessant naar het einde van de logistische curve te kijken. Is stagnatie het enige scenario voor het einde van de curve? De Solla Price bespreekt verschillende andere  scenario’s, zoals wilde oscillatie rondom het plateau of een terugval naar een lager niveau. Maar, één denkbaar scenario is ook dat we op de een of andere manier in slagen de regels van het spel te veranderen, waardoor weer nieuwe exponentiele groei mogelijk wordt. Zo iets is er bijvoorbeeld in het verleden gebeurd met deeltjesversnellers. Steeds als die aan de grenzen van hun kunnen kwamen werd er een nieuw type versneller uitgevonden.

Als de grenzen van de groei van wetenschap bepaald worden door het percentage van de bevolking dat er geschikt voor is lijkt het zeker niet waarschijnlijk dat het plafond makkelijk doorbroken kan worden. Toch zijn er ook dan wel een paar mogelijkheden. We kunnen artificele inteligentie inzetten bijvoorbeeld: eerst door nog meer samen te werken met computers, later misschien door de inzet van breinversterkende medicijnen en elektronische breinimplantaten. Iets minder wild en futuristisch is de opkomst van het onderzoek in het HBO. Ook die opkomst is misschien wel te zien als een manier om de kennissamenleving te redden van de stagnatie van de groei van wetenschap. Door een groter percentage van de bevolking dichter op de wetenschappelijke kennis te leren werken, vergroot je niet zo zeer de productie van de wetenschap zelf, maar misschien wel de adoptiesnelheid van de kennis die ontwikkeld wordt.

En dan de kernvraag van het boekje. Welke structuurwijzigingen hangen samen met de groei van wetenschap? De Solla Price laat zien dat niet alle aspecten van de wetenschap even snel groeien. Het aantal excellente wetenschappers groeit bijvoorbeeld veel langzamer dan het totaal aantal wetenschappers. Het wordt dus een steeds hiërarchischer systeem. Daarmee wordt het ook competitiever.

Dat heeft tot gevolg dat wetenschappelijke output fragmentarischer, gemeenschappelijker en specialistischer wordt. Fragmentatie is nodig vanwege de prioriteitsstrijd die ontstaat bij groei. Het wetenschappelijk artikel is een voorbeeld. In Newtons tijd werden alle wetenschappelijke bevindingen nog door boeken verspreid. Maar, het is natuurlijk een beetje jammer als iemand anders net iets eerder een soortgelijk boek publiceert. Door informatie in artikelen te verwerken kun je sneller eigenaarschap claimen van een bepaald idee. Hoe groter de wetenschap, hoe kleiner het publicon (de kleinst publiceerbare eenheid). Dat heeft weer tot gevolg dat wetenschap een gezamenlijker proces wordt. Als wetenschappers hun resultaten en gedachten eerder delen, zijn ze ook eerder in staat gebruik te maken van elkaars werk. Maar , zelfs bij kleinere publicatie eenheden zijn er grenzen aan hoeveel informatie je tot je kan nemen. Elke individuele onderzoeker moet een balans zien te vinden tussen het lezen van artikelen, het uitvoeren van wetenschappelijk werk en het schrijven van artikelen. Om dat zo efficiënt mogelijk te kunnen doen is het handig je te richten op een klein deel van het materiaal dat voor handen is. Specialiseren dus.

Deze drie ontwikkelingen samen brengen De Solla Price tot de hypothese van onzichtbare colleges. Volgens hem is het in de hedendaagse wetenschap nodig om intensieve samenwerkingen aan te gaan. In de onzichtbare colleges werken wetenschappers op veel intensievere basis samen dan in de publicatie cyclus (die nog altijd meer dan een jaar beslaat) mogelijk is. Deze groepen, van maximaal 100 wetenschappers sturen elkaar pre-prints hebben regelmatig contact tussen conferenties door. Ze combineren, fragmentatie, specialisatie en samenwerking om zoveel mogelijk output te bereiken en het hoofd boven water te houden in de steeds groeiende wetenschap.

Hoewel ik altijd wat sceptisch ben over het getalsmatig benaderen van een in en in inhoudelijk onderwerp als geschiedenis is “little science, big science” een onderhoudend en prikkelend betoog. Het is verleidelijk om eens met een paar eenvoudige basisprincipes en vogelvlucht over de wetenschap na te denken. En het geeft je, zeker, als wetenschapper eens de afstand om na te denken over je eigen rol in dit hectische exploderende wetenschappelijk bedrijf.

En Google Scholar? Ik ken veel onderzoekers die een sterke wil hebben om op zoek te gaan naar de bron van de ideeën die ze gebruiken. Dat kan natuurlijk beleefdheid zijn: ze hopen zelf ook ooit op deze manier als bron behandeld te worden, maar het kan ook wel een tegengif zijn tegen de hectiek die Big Science met zich mee brengt. Er wordt in de output gestuurde wetenschap natuurlijk heel veel ruis geproduceerd. In een context van wetenschappelijke overproductie brengen artikelen uit voorgaande tijden, die op de een of andere manier de tand des tijds overleeft hebben een relatieve zuiverheid en eenvoud. Dat maakt het de moeite waard er naar op zoek te gaan, zelfs als Google Scolar even niet meewerkt.

Meer lezen?

Over de zin en onzin van wetenschappelijke specialisatie schreef ik eerder in Helpt Specialiseren? In Grenzen betoog ik dat groei van kennis niet altijd nodig is. Over de nostalgische houding van veel wetenschappers en de houdbaarheid van de argumenten die ze daarvoor aanvoeren schreef ik in Stokoude Kennis. Ik schreef eerder over wetenschapssociologie in Lableven.

Het boekje “little science, BIG SCIENCE” is alleen nog 2e hands te verkrijgen of via een universiteitsbibliotheek, maar het is het lezen zeker waard.

 

5 Comments

  1. Pingback: Geschiedenis | Kennis in Actie

  2. Pingback: Stokoude Kennis | Kennis in Actie

  3. Pingback: Groeit Kennis? | Kennis in Actie

  4. Pingback: Helpt specialiseren? | Kennis in Actie

  5. Pingback: Cultuurdragers | Kennis in Actie

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

w

Verbinden met %s