科學是如何從牛頓時代幾位先驅者的孤獨探索，發展到今天這種龐大而復雜的社會活動的？正如天文學家研究星系的誕生與演化，我們是否也該研究科學本身的生長規律？德里克·J·德·索拉·普賴斯（Derek J. de Solla Price）在《小科學，大科學》中以嚴謹的量化分析揭示了科學發展的內在規律：科學以每10-15年翻一番的速度指數增長，當代活躍的科學家占歷史上所有科學家的80%以上。但這種增長能持續多久？當科學經費增長超過科學人數增長，而科學人數增長又超過人口整體增長時，我們是否正面臨一場前所未有的轉型危機？這本書不是講述科學家如何發現真理的故事，而是將科學作為社會活動進行量化研究，不僅揭示了科學的過去，更為預測科學的未來提供了工具。

在科學支出占國家GDP比例不斷提高的今天，在“無形學院”通過網絡技術實現全球即時聯系的時代，在科學家逐漸從實驗室走向政治舞臺的世界里，普賴斯半個多世紀前的洞見依然閃爍著前瞻性的光芒，引導我們思考：科學的下一個增長階段將走向何方？

一、時代背景與成書緣由

《小科學，大科學》誕生于20世紀60年代初，那是一個科學技術迅猛擴張、同時也引發深刻反思的年代。第二次世界大戰催生了“曼哈頓計劃”等超大規模科研項目，戰后冷戰又推動美國和蘇聯在航天、核能等領域競相投入巨資。“大科學”（Big Science）作為一個術語，正是在這一背景下出現的：美國物理學家阿爾文·溫伯格于1961年在《科學》雜志上發表文章（Weinberg，1961），感慨科學研究已從獨立科學家小規模作戰進入政府資助的龐大戰略時代。大型加速器、大型團隊協作——“大科學”時代的特征開始顯現，人們也開始擔憂科學體系自身的發展極限。

普賴斯敏銳地意識到：科學正在經歷從“小科學”向“大科學”的演進，但這種演進并非突然出現，而是量變引起質變的結果。他成書的契機，正是要探究這種演進背后的規律。他問道：是什么力量驅動了科學共同體在數百年內膨脹了百萬倍？這種增長是否會永無止境？科學組織方式的變化對知識生產有何影響？科學體制的日益龐大會帶來什么新的問題？——這些問題在當時仍缺乏系統解答。普賴斯以歷史數據和統計分析為基礎，試圖對上述疑問給出令人信服的解釋。《小科學，大科學》既是對時代之問的回應，也是向“科學學”這一新興理念的大膽探索：用科學方法研究科學自身。在一定意義上，它標志著科學計量學和科學社會學進入一個新的階段。

二、核心內容與主要觀點

《小科學，大科學》全書篇幅不長，卻思想密集，提出了一系列有關科學發展模式的精辟論斷。其主要觀點可概括如下：

2.1 科學增長的指數規律與極限

普賴斯首先以大量史料數據證明，近代科學的發展遵循指數增長規律。從17世紀科學革命以來，無論是科學家人數還是科學論文發表量，都以復合年增長率持續攀升，約每10-15年翻一番——意即科學的即時性特征，如今在世的科學工作者數量，遠遠超過了以往所有年代的總和。換言之，在任何一個時間截面上（如1700年、1800年或1900年），當時健在的科學家人數都占到有史以來累計科學家總數的絕大多數。正因如此，他才說出了文章開頭提及的那句名言——“80%到90%的科學家都是活躍在當代的人”。

然而，普賴斯指出指數增長不可能永遠持續。它最終必然轉變為logistic曲線，達到增長的拐點和上限。他以近乎詼諧的方式指出：如果科學規模按1960年代的指數率不變地增長下去，那么不久的將來科學家人數將超過地球總人口，顯然這是不可能的。因此，指數階段只是科學成長的初期，中長期看應遵循一條先快后慢的logistic曲線，最終趨于飽和。普賴斯將這一推論稱作分析科學的“第二基本定律”。他預計，當科學增長開始“拐彎”放緩時，就意味著大科學時代真正來臨。“大科學”將成為“小科學”傳統世紀與轉型后時期之間令人不安的短暫插曲。若我們期望以科學方式探討科學并制定規劃，就應稱即將到來的時期為“新科學時代”或“穩定飽和期”；若無此愿景，則只能稱之為“衰朽期”。

2.2 科學生產力的帕累托結構

普賴斯重新審視了高爾頓關于科學杰出人物的研究，發展出科學生產力的數學模型，提出科學成果生產遵循“反平方律”，即產出N篇論文的科學家人數與1/N2成正比，揭示了科學內在的精英結構：少數科學家（約10%）貢獻了大部分成果（約50%）。進一步地，普賴斯指出優秀科學家的數量以更慢的速度增長（約每20年翻一番），而一般科學家的數量則隨其平方增長。這解釋了為何隨著科學總規模擴大，平均水平會有所下降，以及為何科學精英結構變得更為重要。

為解釋這種非正態分布現象，普賴斯引入了“穩固度”（Solidness）概念——用論文數量的對數作為科學生產力的測量單位。他指出，穩固度的分布近似于正態分布，這表明科學生產力遵循費希納法則（Fechner’s Law）——產出與能力的對數成正比。普賴斯將這種分布規律應用于更廣泛的科學結構分析，發現科學具有“結晶化”傾向：無論是科學家、機構、期刊還是國家，都傾向于形成類似城市規模分布的等級結構。大的科學中心、領域和國家往往以犧牲小的為代價而增長。這種結構意味著科學的增長并非均質化過程，而是在保持固定等級結構的同時整體放大。普賴斯指出，這一現象反映了科學內在的“非民主性”，也解釋了為何科學資源和影響力高度集中。

2.3 科學論文的發展與無形學院的形成

科學論文的首要功能不是信息傳播，而是確立知識產權（intellectual property）和優先權（priority）。普賴斯引用羅伯特·默頓（Robert Merton）關于科學優先權爭端的研究，指出多重發現（multiple discovery）和由此產生的優先權爭議是科學史上的普遍現象。普賴斯認為，科學發現的多重性揭示了科學并非像理想中那樣通過論文進行有效前沿溝通。如果論文是為了避免重復工作，那么它的效率顯然極低——科學家們似乎仍然“蒙著眼睛”工作。因此，盡管表面上科學論文似乎旨在提供前沿信息，但實際上更是一種在科學共同體內部確認個人貢獻、劃定學術領地的社會工具。

普賴斯提出了“無形學院”的概念，即由少數頂尖科學家組成的小型精英網絡。這些網絡以頻繁的人員流動為特征，成員間不斷交換前沿觀點與未發表成果，通過非正式的互動和面對面的交流，達到超越傳統正式學術出版物的高效溝通。普賴斯認為，這種結構有效解決了科學增長帶來的交流危機：它將龐大的科學群體縮減為可通過人際關系處理的小型精英群體。無形學院同時具有重要社會功能，為成員提供同行認可和地位，而無需通過增加論文數量來實現。進一步地，高產科學家通過領導團隊提高產出，突破個人能力限制，團隊模式使更多潛在科學家得以參與，成為“零星作者（Fractional Authors）”，同時保持分布曲線的穩定。

2.4 大科學時代科學家的責任

第二次世界大戰之后，科學投入開始出現以往難以想象的加速度增長，科學事業的開支不再僅僅與科學家人數成正比，而是呈現出成本“平方級”上漲的趨勢。從全球視野看，許多原先科學基礎薄弱的國家，通過積極引進外來教育和人才，往往能夠在較短時間內以更快速度“追趕”甚至超越傳統的科學強國。由此帶來的科學飽和與資源競奪，將逐漸形成一種“后指數”的增長模式，改變了原先小規模科學自發、有序演進的局面。

在此背景下，科學家群體的權力日益彰顯。“無形學院”與精英團隊在獲取經費、招攬人才上具有更大的杠桿效應，而社會與政府對科學的依賴也讓科學家獲得了前所未有的政治影響力。普賴斯強調，隨著社會對科學的期待不斷提高，科學家必須承擔更多公共責任，甚至參與政治決策過程，而不僅僅滿足于“在關鍵時刻提供答案”。這種“走向政治前臺”的趨勢意味著大科學時代的科學家已不再是傳統意義上遠離權力中心的“象牙塔”學者，而是握有核心資源、也必須對整體社會福祉負責的重要決策力量。

三、科學計量學興起與當代科學發展的思考

作為半個多世紀前的著作，《小科學，大科學》至今仍閃耀著思想的光輝。它的許多論斷在后來被驗證或進一步發展，顯示出相當的預見性；同時，也有一些局限和時代烙印，需要辯證看待。以下從當代視角對普賴斯理論作進一步思考和評論。

3.1 理論方法的局限與拓展

不可否認，《小科學，大科學》作為早期探索，受制于當年可獲得的數據和理論工具，其結論有一定簡化和粗線條之處。例如，普賴斯側重數量指標，對科學的質變缺乏討論。他的同代人托馬斯·庫恩于1962年出版的《科學革命的結構》關注范式轉換、科學認知模式的斷裂，這種質性視角在《小科學，大科學》中幾乎未涉及。普賴斯描繪了科學“量”的增長軌跡，但對科學“質”的飛躍（如革命性發現如何發生、知識體系如何重組）沒有深入探討。這可能與他的研究方法有關：計量分析擅長總體趨勢，難以刻畫個別重大創新的偶然性和社會構成因素。

然而，這些局限并沒有削弱普賴斯理論的價值，反而在后來得到學界的補充和拓展。科學社會學者綜合了普賴斯的量化方法與庫恩、默頓等人的質性分析，形成更完整的科學研究圖景。例如，對引文網絡的分析結合社會網絡理論，我們現在更好地理解知識擴散和學術社群的演化。有趣的是，普賴斯在書中把科學比作一個氣體模型（他曾打趣說科學共同體像氣體分子一樣有總體壓力和溫度，但個體運動難以預測），這個隱喻預示了后來復雜系統科學對科研體系的研究思路：既尋求統計規律，又承認個體多樣性導致的不可預見性。總的來說，普賴斯的理論框架經受住了時間考驗，其核心思想依然具有解釋力，但需要在當代語境下與新的證據和理論相互印證、修正。

3.2 科研評價與科學文化

普賴斯的著作啟發我們反思科學的價值和評價標準。在大科學時代，傳統的同行評議和學術聲譽系統仍然重要，但也面臨壓力。正如前文提到的，定量指標大量涌入評價過程，使得科研評價體系發生改變。隨著社會各界對科學的關注和期望提高，科學不僅要“向同行證明”，也要“向社會證明”。應用性和直接效益成為衡量科學的重要標尺之一。在政策層面，表現為對技術轉移、專利和產業化的重視，對能夠解決實際問題的“定向研究”的支持，然而過度的功利導向也可能侵蝕科學探索的根基。普賴斯生活的時代，科學被賦予崇高的求知價值（“為科學而科學”），而如今，科學家常被要求解釋他們的研究“有什么用”。如何平衡科學的內在學術價值和外在社會價值，使科研評價既鼓勵探索真理又不脫離現實，成為現代科學文化中的重要議題。

科學計量學本身也將目光投向不端行為和倫理等軟性方面。因為在競爭激烈、評價嚴格的環境下，可能誘發學術不端（造假、抄襲）和功利行為（片面追求數量）。科學界近年來加強了對科研誠信的監督，倡導開放科學（開放獲取、開放數據）來提高透明度，也屬于塑造良好科學文化的努力。普賴斯書中談到科學共同體和無形學院時強調，科學有自身的文化規范和非正式交流，這在維護科學倫理方面至關重要。今天，我們更深刻地認識到，科學不是數據和論文的游戲，它需要誠信、協作、批判精神和寬容失敗的氛圍作為土壤。這類“隱形指標”如何巧妙的衡量，對推動科學計量學在科學學研究中起到關鍵作用至關重要。

四、結語

六十多年過去了，《小科學，大科學》依然是科學學研究的經典之作。普賴斯以其“測度一切”的熱情和恢宏的視角，為我們展現了科學發展的內在邏輯和社會圖景。書中那些數據背后的洞見至今發人深省。在當代，我們或許具備更多的數據和更先進的理論工具，但回望這本書，依然能感受到一種思想的力量：對科學本身抱有理性的好奇。這種好奇促使我們不停地追問：科學將向何處去？我們又將如何引導它造福人類？正如加菲爾德在紀念普賴斯時所說：“我們的生命有限，而普賴斯的影響將與科學計量的事業同在，普賴斯是永生的。”

普賴斯的思想穿越時空，懷著對這位先行者的敬意，我們品讀《小科學，大科學》，不僅是回顧歷史，更是為了更清醒地展望未來。科學之小與科學之大，在這本書里交匯成耐人尋味的對話，而這場對話仍將繼續下去。

朱炳昇，上海市科學學研究所戰略規劃研究室助理研究員。文章觀點不代表主辦機構立場。

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