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做科学,要睡美人还是要甜妞?

最近,印第安那大学Alessandro Flammini及其同事在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表了一个有趣的文献计量学研究结果。单单文章标题就很引人入胜:定义和确定科学中的睡美人(Defining and identifying Sleeping Beauties in science)。

科学中也有睡美人?这个比喻很可怕,但也很恰当。科学中的睡美人指的是这样的论文:其重要性在发表后数十年都不被认可(没什么引用数),直到有一天有人发现它们与当前的某个活跃又重要的研究领域相关,其引用数突然唰唰唰地直线飙升,论文被唤醒了!也就是说,睡美人的引用史呈现出在一个漫长的冬眠期之后突然人气飙升的特征。

科学中的睡美人一说并不是Flammini的首创。首创当属莱顿大学的Anthonyvan Raan,他在2004年的一篇科学计量学论文中引进了这个说法。但Flammini及其同事的最新文章提出了一个系统的新方法来寻找科学中的睡美人。这种方法提取一篇论文的年引用率随时间变化的形状和幅度特征,基本上,论文引用率如果保持低而平坦(美人平躺着睡)的时间越长,而其最终的上升越陡(突然醒来并爬起来),则这篇论文的美丽系数(beauty coefficientB越高。

一篇论文的引用率如果随时间线性上升,那么其B值为零。相反,爱因斯坦与波多尔斯基和罗森在1935年合写的一篇论文,在实验家能够检验其主张而理论家能够讨论实验的启示之前,沉睡了半个世纪。三人的“量子力学对物理实在的描述是完备的吗”(Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete)一文的B值达2258,位列Flammini的所有学科B值排行榜单的前15位。

得益于美国物理学会的开明慷慨,Flammini等人获得了该学会自1893年《物理评论》杂志创刊以来的全部引文数据。他们列出了美国物理学会期刊发表的B值最高的九篇论文。除了爱因斯坦、波多尔斯基和罗森三人在1935年发表的论文外,前九名还包括Philip Wallace1947年计算单层石墨即石墨烯的能带结构的论文。这篇论文在沉睡了56年后于2003年被唤醒,这一年海姆(Andrei Geim)和诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)发现了如何在实验室制造这种石墨层,并于2010年因此发现而获得了诺贝尔物理学奖,这便引发了人们对石墨烯的兴趣爆炸式增长,这种兴趣至今仍未消退。

了解到科学中的睡美人现象,老文又不由自主地想到了一个名叫Veselago俄罗斯老头,他于1967年在一份前苏联杂志上发表了一篇在当时看来纯粹是没事找事、异想天开的论文。他老人家从理论上分析了同时具有负的介电常数和磁导率的均匀媒质具有什么样的电磁场性质,提出了负折射、左手材料等概念,这些在当时看来在自然界根本不存在,也不可能。Veselago的论文因此注定了一发表就开始睡大觉的命运。2000年左右,帝国理工学院Pendry提出构造负折射和左手材料的理论,随后杜克大学Smith等人又从实验上实现了负折射和左手材料,刺激了超材料(metamaterials)等领域的爆炸式扩张,这就彻底唤醒了Veselago的论文。讫今为止,Google Scholar统计Veselago的那篇论文被引9435次。睡美人醒了,睡美人的主人也激情四射了。前几年,早已退休在家颐养天年的Veselago又精神抖擞,被邀请到世界各地作报告。

睡美人的共同之处是她们分析的物理系统超出了当代实验的水平然而又在可想象的实验范围内。美国《今日物理》杂志评论说,发表一篇在数十年后才有很多引用的论文可能无助于年轻的物理学家获得终身教职(gain tenure,得到甜妞)。的确,在用引用数、H因子等衡量学术水平和影响力的今天,究竟是要睡美人还是要甜妞,对年轻人是个考验。

作者:文双春

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