孙学军：科学研究是否可全面开放

公共科学研究主张公开发表，但研究过程都是在小圈子内运行。首先由专业学者个人或团队提出研究假说，制定研究计划，向有关基金机构申请经费，申请书被同行评议，如果评议获得通过，申请者可利用得到经费按照计划开展研究，研究获得结果写成研究论文，再次经过同行评议，如果获得认可，论文可公开发表。在这个典型的研究模式下，几乎所有过程都在一个封闭小圈子内展开，外部人员几乎对内部过程一无所知。这个系统有效实施的前提是我们一直奉行的原则是专业问题只有专家才能解决，或者只有本领域科学家才能进行本领域科学研究。表面上这个体系似乎恰当，但长期运行过程中，也会出现典型的“当局着迷”的缺陷。

人才和专业划分对有效解决一些科学问题可以发挥重要作用，但也限制了相互之间协作沟通的效率。经验表明，不同学科之间的合作和交叉确实有可能促进问题的发现和解决。例如在英国在战争期间许多雷达技术人员，战后转向用这种技术解决太空信息收集和生物分子结构的研究，给战后的科学发展带来了许多突破。英国卡文迪许实验室本身主要在物理研究领域，后来转向生物大分子结构分析，导致了DNA结构的解析和遗传物质的确定，奠定了分子生物学发展的最重要基础。更著名的例子是加州大学伯克利分校。1931年，Lawrence在加州大学伯克利分校创建辐射实验室，并广泛招募物理、化学、生物、工程学和医学领域的卓越人才，组成一支开放性的团队。到现在为止，这个团队已经产生了13名诺贝尔奖获得者，57位美国国家科学院院士，13位国家科学勋章，18位美国国家工程院院士。这是开放合作成功最典型的代表。

在现在信息开放的时代，能否利用便捷的网络技术，把科学问题的提出，研究方案的制定，研究结果的分析和报告论文的形成等全面肢解，把每个过程都对所有可能的人员公开，最终形成一种快速发现问题解决问题的新方法。这显然值得探索和尝试。

最近哈佛医学院对这个问题进行真实的探索，这个项目被称为“哈佛催化剂”，研究首先让大家针对1型糖尿病提出问题。2010年2月，哈佛大学校长德鲁•福斯特向全校4万多教职员工和学生发出邀请征求1型糖尿病的研究课题，最终25万人收到这个邀请，产生了150个研究思路和假设，其中12个最终胜出。随后组织了跨学科研究团队，针对这些新思路公开招募团队并提交研究计划,最终7个团队分别获得了15万研究经费。其本质就是将提出科学问题和研究计划的过程完全分离。

“哈佛催化剂”是一个全校性的临床转化科学中心，坐落在哈佛医学院内。目的是探索现在私营企业和政府部门推广的“开放式创新”是否适用于传统的学术研究。有学者对此提出质疑，认为可能会导致本领域顶级科学家的作用被忽视，因为只有他们才真正了解什么是重要的科学问题。该机构的一个目标是加快哈佛医学院内部资源共享，促进各领域的合作强度。

 “哈佛催化剂”不只是寻找提出新问题的途径，而且希望对，形成研究问题，到制定研究计划，同行评价，到关键技术问题的突破，等整个科学研究过程进行全面公开。

关开放式创新研究的模式已经比较明确，基本原理就是鼓励大量参与者，利用集体智慧和创造力来解决问题。开放创新的成功模式如开源软件、开放平台、有奖比赛、众包、众筹、分配式制造、共享货物和存储等等。开放式创新系统的核心是如何吸引量参与者。在私营领域和政府部门，开放式创新已经显示出明显优势。许多大型机构如礼来、宝洁、迪斯尼和美国航空航天局都已经启动了各自的这里项目。

哈佛医学院最早是在申请NIH临床转化科学中心时开始考虑这个方案，其原始动力是希望能获得稳定的NIH临床研究经费支持。因为NIH的总体目标就是整合不同机构和领域的跨学科研究人员，共同解决人类健康领域的重大问题。2008 年 5月，“哈佛催化剂”获得了 NIH的1.175亿和哈佛大学系统7500万美元的研究经费，这些经费的本来目的是用于教育和培训研究人员、基础设施建设和研究计划。意外的是，这一项目没有很好地吸引整个哈佛各领域和各层面人士的参与热情，这显然难以实现促进基础成果进入临床，加快解决临床问题的转化医学研究目的。

公共科学研究的重要特征是公开。虽然学术科研过程比大部分商业研究更为公开，但学术科研过程本身的密闭式循环存在逻辑上的尴尬。在研究体系中，只有少数个人决定创新的走向和执行。一个科研团队通常由一名实验室主任领导和召集，他们首先决定要探索哪些假设。研究问题和假设是基于这名实验室主任及其合作者接受过的训练、教育和专长而产生的。同行评议可以对他们提出的方案进行评估，并提出修改建议，最后根据研究方式和资助目标是否符合来决定是否给于资助。研究团队开展实验性研究，根据实验结果的质量和重要性，把结果发送给同行进行评议，以决定是否可以发表。显然，这个系统中学术产品是公开的，但整个过程完全是封闭系统，所有过程只限于本领域内的专家。

爱因斯坦说过，“问题的形成常常远比解决方案更为重要。解答问题可能仅与数学或实验技能相关。提出新问题、新可能性、从新角度看待老问题，则需要充满创造力的想象，真正标志了科学的进步。”

“哈佛催化剂”这次没有直接找专家找问题，而是采用有奖竞赛形式公开征集思路，决定研究方向。因为这很有可能可发现被专家们忽视长期忽视的重要问题。
InnoCentive网站这次也被借来助威，作为网络平台招募参与者。这个项目的名称是一个问题：治愈1型糖尿病，有什么是我们不知道的？有奖竞赛在2010年公开征集思路6周，通过《自然》、哈佛和 InnoCentive社区发布广告。活动要求参赛者必须提出清晰界定的问题或假说，以具有应用前景的新方向推动1型糖尿病的研究。活动不要求参赛者任何背景，也不需提供任何解决方案，只需要清楚定义进一步探索和研究的问题或领域。对研究涉及的领域范围也不限制，个人和团队都可参与。

共有779人点了这个网站链接，来自17个国家的163人提交了195个方案。经过筛选，整理出符合规范的150个方案。这些方案覆盖了免疫学、营养学、干细胞/组织工程学、机制、预防和患者自我管理等各个领域。这些参与者的背景各异，大部分没有糖尿病研究背景。通过对这些方案进行分析，结果发现包含有732主题词，与已经发表的论文数据库分析发现，和PUBMED的150篇1型糖尿病论文中1452个主题词存在208个重叠，和医学数据库150篇论文中1440个主题词存在306个重叠，结果证明这些方案和目前研究的领域存在明确不同。

开放式创新的一个关键步骤是从众多方案中筛选出一批最优秀方案。普通情况下的同行评议是少数资深专家，对这种评议方法的研究发现，专家评议往往存在显著偏见。理论上看，集体的力量往往超过部分专家的作用。按照开放式创新的原理，这次评议邀请了背景覆盖范围很大的专家队伍参加。

“哈佛催化剂”利用哈佛的资源，从中招募到6组共142名不同类型的评议专家。经过对150份方案双盲评议，获得2130份评估报告。研究发现，不同类型的专家存在比较大的出入，只有4个方案被6组不同类型专家中两组以上专家同时评议为前10%。最后的结论并没有完全依赖任何一批专家，是把所有意见进行综合分析，筛选出12个最佳方案。获胜者包括一名患1型糖尿病的人力资源专家、一名大四学生、一名生物统计学副教授、一名家人患有糖尿病的退休牙医、生物医学教研人员，以及一名内分泌学家。

确定了研究方向后，开始组织跨学科的团队。一般情况下，学者比较习惯于开展自己熟悉领域的研究，这次活动希望了解是否非生命科学领域的学者能否具有实施这些研究计划的能力。

慈善机构利昂娜哈利荷姆斯莉信托基金会的兴趣之一是资助治疗糖尿病的新方法。该基金会为哈佛大学提供了100万美元的资金，鼓励科学家们对这些新方案开展创新性研究。图尔卡和夏普组织哈佛糖尿病专家们对这12个方案梳理成5个研究主题。组织者对这些研究机会进行广告宣传，也通过学院的人力资源数据库，结合研究主题定向选择合适的研究人员。通过进行统计学分析，从数据库中匹配出1000多名学者名单。这些学者最可能具有完成这些方案所需要的知识和技能。虽然有一些是糖尿病领域著名学者，但更多和糖尿病研究没有关系。组织者给这些人发出建议申请这些研究的通知，并建议那些学者可以作为合作对象。最后终于产生了31个研究团队，分别竞争信托基金的15万美元启动基金。31个研究计划有糖尿病和免疫学专家组成的小组进行评议，最后7个团队胜出。值得注意的是，上述31个团队负责人中23人是通过计算机软件选择的，其中14人过去没有糖尿病方面的研究背景和基础，在7个获得资助的项目中，5个项目的负责人过去并没有很强的研究基础。这正是开放式创新的关键特征和目的。

这次开放创新模式表明，即使象哈佛医学院这样国际一流的学术机构，在协作创新方面仍有很大余地，采用开放式创新也能取得成效。非常有意思的是，开始许多人对这个象闹剧的活动表示怀疑，但结果发现这个活动把一些相互没有合作关系的学者整合起来能激发出更大的研究热情和创造动力。这种模式能帮助学科建立潜在的跨学科方向，过去在领域内并没有人意识到这种需求。一旦这种桥梁搭建成功，个人和团队都开始迅速交叉融合。这是一种释放潜在的巨大创造能力的有效手段。

除哈佛医学院以外，也有一些美国学术机构开始探索类似的开放式创新方案。如NIH、克里夫兰诊所和青少年糖尿病研究基金会。这类探索表明，这种开放式创新模式不仅适合于商业和政府，在学术机构让具有明显的效益。

本文参考麻省理工学院《斯隆管理评论》文章“开放模式新探索：哈佛大学医学院的开放式创新实验”整理。