图片来源：《布达佩斯大饭店》

原文信息：

Hill, Ryan, Yian Yin, Carolyn Stein, Xizhao Wang, Dashun Wang, and Benjamin F. Jones. "The pivot penalty in research." Nature (2025): 1-8.

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对于科研人员来说，在一辈子的学术生涯中，转变研究方向是很常见的事。那么，当他们从一个熟悉的领域，迈向另一个全新领域时，会发生什么呢？最近一篇发表于Nature的文章， 基于2580万篇论文、172万项专利数据，给出了一个令人警醒的答案。

该研究发现，研究者转变研究方向，可能需要付出高昂的转向代价（Pivot penalty）。这种代价几乎在所有科学领域都普遍存在，并在过去50年里，其影响还在不断加剧。具体而言，研究者转向越远，其新成果的引用量就越低。不仅如此，这些作者在期刊上的发表成功率、被专利引用的实际价值、乃至对应发明的市场估值，都会系统性的降低。原因在于，这些高转向度的成果虽然确实能带来更多新奇的知识组合，但它们往往因为缺乏对新领域核心知识的深度理解，而未能与该领域的成熟知识体系进行有效整合。这种尴尬的状态，使得它们难以产生真正重大的影响。

如下图（a）所示，作者基于余弦相似度构建了一个值域在0到1之间的研究转向指标。对于科学论文，该指标通过比较一篇新论文所引用的期刊分布，与该作者过往研究的引用习惯来实现。如果两者完全一致，转向度为0，代表沿袭过往；如果引用的期刊集合完全不同，转向度则为1，代表彻底转型。对于技术专利，作者则巧妙地改用其引用的技术分类代码来应用相同的原理进行计算。

这一指标揭示了一些有趣的现象。下图（b）和（c）展示了2020年科学界和专利界的转向分别情况。在科学界，一个最显著的发现是，2020年与COVID相关的论文，其作者的转向度中位数高达0.82，远高于非COVID论文的0.60。这反映出，大量学者从原有领域转向了COVID相关的领域。在专利界，发明家的转向行为则呈现出鲜明的双峰分布，即许多发明家要么只做微小的改进，要么就进行大刀阔斧的跨界创新，选择中间路线的人相对较少。

为回答转向会产生何种影响，作者们进行了大量工作。他们考察了1970-2015年间发表于154个学科的2580万篇论文，并将那些在各自领域和发表年份中引用量排名前5%的论文定义为高被引论文。

下图（a）清晰地揭示了转向代价的存在：随着转向度的增加，论文成为高被引的概率呈现出一条显著而单调的下降曲线。这种差距十分惊人：在几乎没有转向的研究中，成为高被引的概率为7.4%，比平均水平高出48%；然而，在转向幅度最大的研究中，这一概率骤降至2.2%，比平均水平低了48%。为了确保这一结论不是由不同研究者间的固有能力差异导致的，图（b）采取了更严格的比较方式：在同一位科学家的学术生涯内部进行比较。结果发现，即便是对于同一个人而言，当其研究转向更大时，其成果获得高影响力的可能性也同样会显著降低 。这表明“转向代价”是一个非常稳固的现象。

那么，这种代价的根源究竟是什么？作者们探讨了两种可能的机制：声誉机制和创意生成机制。声誉机制认为，代价可能源于学者离开了熟悉自己的“粉丝圈”，其声誉优势无法发挥。为了检验这一点，作者们进行了一个巧妙的测试：他们比较了同一位作者在同一时期、甚至在同一本期刊上发表的多篇转向程度不同的论文。在这种情况下，论文的受众是基本相同的。

结果显示，当面向相同的读者时，转向代价虽然减弱了约26%，但大部分（近四分之三）的负面影响依然存在。这有力地说明，转向代价并不仅仅是“换个圈子没人认识你”那么简单，其更深层的根源，或许在于“创意生成”本身——即在不熟悉的领域中，创造出真正高质量、有深度的想法，是极其困难的。

于是，作者们的焦点转向了创意生成机制。在创新理论中，有一个经典的“探索与利用”权衡。该理论认为，“探索”虽然风险高，但更有可能带来颠覆性的高回报，而“局外人”则被认为最有可能带来这种突破。那么，高风险的大幅转向，是否真的更容易创造出最顶尖的、凤毛麟角的颠覆式成果呢？

研究结果恰恰相反。在那些引用量排名前1%甚至0.1%的顶尖论文中，进行小幅转向的作品数量远超预期（分别高出65%和91%），而大幅转向的作品则严重代表性不足（分别低了69%和73%）。这一发现直接挑战了“高风险、高回报”的传统认知，再次印证了研究者进入一个新领域时，在创造顶尖成果方面存在着根本性的困难。

与推崇局外人优势的观点相对，另一种创意生成理论则更加强调专业知识的深度。该理论认为，真正的创造性优势，并非源于全新的外部视角，而是来自于对某一领域内由前人积累的大量事实、理论和方法的深刻掌握——正如牛顿那句名言：“如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”。

一个极具说服力的证据，恰恰印证了“巨人肩膀”的重要性。作者们考察了超过100万篇预印本，追踪它们最终是否得以在正式期刊上发表。结果显示（如下图），论文的转向度越高，其最终成功发表的概率就越低，呈现出一条平滑的下降曲线。其中，转向幅度最大的那些论文，其最终发表的概率比转向最小的论文足足低了35%。

一篇论文能否被期刊接收，很大程度上取决于其内在的质量和严谨性。因此，这一发现强烈暗示，许多大幅转向的研究本身可能存在着实质性的问题，这也再次佐证了当研究者脱离自己深耕的专业领域时，所面临的巨大挑战。

在漫长的学术生涯中，每一位研究者都面临着一个根本性的抉择：是继续深耕自己熟悉的领域，还是勇敢地探索远方的新大陆？这篇Nature的研究，为这个抉择的后果提供了清晰而深刻的答案。它揭示，当学者大幅转向一个新领域时，将面临严峻的转向代价——新成果不仅影响力会系统性地下降，甚至连成功发表都可能成为问题。

这种现象的背后，或许是知识本身的演化规律。正如爱因斯坦曾经观察到的：“在每一门科学领域，知识都已变得无比深奥。但人类理智的吸收能力始终是严格受限的。因此，个体研究者的活动必然被限制在越来越小的范围内”。

爱因斯坦的远见，在今天的数据中得到了印证。这项研究最重要的启示或许在于：既然个体研究者的成功转向如此困难，那么从宏观的科研管理和国家政策层面，就不能将应对未来挑战的希望寄托于个体的临时转型。相反，更具远见的策略是，在平时就有意识地布局和支持一个领域多样化的专家组合，构建一个稳健而多元化的科研“投资组合”。唯有如此，当新的机遇或危机来临时，我们才能确保，总有“准备好的头脑”能够从容应对。

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