Julia Jabur¿Se está agotando la capacidad de la ciencia para transformar la sociedad? Este resquemor, aunque no haya sido expresado verbalmente, ha quedado flotando en las repercusiones de un artículo publicado en enero en la revista Nature por tres sociólogos estadounidenses. Erin Leahey, de la Escuela de Sociología de la Universidad de Arizona, Russel Funk y su alumno de doctorado Michael Park, ambos de la Escuela de Administración Carlson, de la Universidad de Minnesota, examinaron más de 45 millones de artículos publicados entre 1945 y 2010, y 3,9 millones de patentes registradas en Estados Unidos entre 1976 y 2010, y arribaron a la conclusión de que, con el paso del tiempo, a los científicos les resulta cada vez más difícil realizar descubrimientos originales que den lugar a nuevos campos del conocimiento o reorientar el rumbo de un tema de investigación existente.
El trío utilizó una métrica llamada índice CD, en la que los valores pueden variar de -1, para los trabajos menos disruptivos, a +1, para los más disruptivos, y verificó que el desempeño promedio medido por este indicador ha descendido gradualmente (véase el gráfico). La caída acumulada en los períodos analizados fue mayor a un 90 % para los artículos y superior a un 78 % en el caso de las patentes. Es cierto que las cifras absolutas de artículos y patentes considerados transformadores se han mantenido en un mismo nivel a lo largo del tiempo. Pero como el volumen total de estudios y aplicaciones ha crecido en forma exponencial –se estima que actualmente se publican unos 3.000 artículos por día–, la participación relativa de la ciencia denominada disruptiva en el conjunto de la producción científica ha perdido aliento, lo que para los autores del estudio deja en evidencia que el formidable esfuerzo realizado para producir conocimiento arroja dividendos más magros de lo que preveían las inversiones.
El trabajo divide a la ciencia innovadora en dos categorías. La primera, calificada como disruptiva, se caracteriza por “perturbar el conocimiento existente”, impulsando a la ciencia y la tecnología en nuevas direcciones, según el artículo publicado en Nature. La segunda, a la que se define como consolidativa, mejora “los flujos de conocimiento existentes y, por lo tanto, consolida el statu quo”. Para distinguir los hallazgos que encajan en uno u otro tipo se analizaron las referencias bibliográficas presentes en los artículos y patentes. Los estudios consolidativos suelen ser citados en trabajos posteriores juntamente con otros artículos relevantes anteriores, lo que indica que hubo varios avances que estructuraron el área, con efecto acumulativo. En tanto, la tendencia de los trabajos disruptivos consiste en dejar de mencionar los estudios preexistentes, ya que no se los considera una referencia dado el rumbo que ha tomado ese campo. “Un ecosistema científico sano es aquel en el que coexisten los descubrimientos disruptivos y las mejoras consolidativas”, dijo Russell Funk, según consta en el sitio web de la Escuela de Administración Carlson. “Al tornarse más comunes las innovaciones incrementales, podría llevar más tiempo lograr avances que impulsen a la ciencia de manera más dramática”.
Uno de los casos de ciencia disruptiva citados en el trabajo es ampliamente conocido: el descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN, presentada en un artículo de la revista Nature en 1953 por el inglés Francis Crick y el estadounidense James Watson (quienes nueve años después ganarían el Nobel de Medicina o Fisiología). En cambio, otros ejemplos han suscitado controversias. El estudio de los sociólogos comparó seis contribuciones a la ciencia capaces de ilustrar las distintas fases del espectro que va de lo consolidativo a lo disruptivo. Una patente de 1983 ocupó el puesto más alto de la escala. El descubrimiento, cuya autoría corresponde a Richar Axel, de la Universidad Columbia, y dos colaboradores, Saul Silverstein y Michael Wigler, halló una manera eficaz de introducir ADN en células de mamíferos. En tanto, en la posición más baja, como ejemplo de ciencia consolidativa, figura un artículo de 1970 del microbiólogo David Baltimore, por entonces en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), referido al descubrimiento de la transcriptasa inversa, una enzima que sintetiza ADN de doble cadena a partir de un modelo de ARN.
Las paradojas
En un texto de opinión publicado en el portal web de noticias Stat, George Church, genetista de la Escuela de Medicina de Harvard, y Juergen Eckhardt, vicepresidente de Leaps by Bayer, una unidad de inversión en investigación de frontera de la empresa multinacional alemana, apuntaron paradojas en los ejemplos seleccionados. La patente considerada disruptiva, dijeron, no llegó a representar un hallazgo sorprendente, ya que al menos otros dos grupos habían logrado introducir ADN en el interior de las células con antelación. En contraste, el descubrimiento de la transcriptasa fue “conceptualmente muy sorprendente”, porque proporciona una forma de estudiar y comercializar el ARN y le valió a David Baltimore un Premio Nobel, en 1975.
También entró en la categoría de “consolidativo” un artículo publicado en noviembre de 1965 en la revista Physical Review por el químico austríaco naturalizado estadounidense Walter Kohn, ganador del Nobel de Química de 1998, y su colaborador de posdoctorado en la Universidad de California en San Diego, Lu Jeu Sham. El paper es la referencia principal de uno de los métodos computacionales más populares de la mecánica cuántica, utilizado para describir las propiedades electrónicas en la física del estado sólido, la ciencia de los materiales y la química, entre otras. “Se trata de uno de los artículos más citados en la historia de la física”, explica el físico Klaus Capelle, de la Universidad Federal del ABC. “Ha modificado la forma en que se realizan los cálculos en el campo de la física de la materia condensada, de la química cuántica, de la ciencia de los materiales e incluso en algunas áreas de la biología, la farmacología y la geofísica. Si el índice CD define a este artículo como consolidativo, hay algo cuestionable en su metodología o en su interpretación”.
Es probable que el artículo haya sido calificado así porque, para citarlo en trabajos posteriores, es necesario mencionar también un estudio publicado un año antes por Kohn y otro colaborador de posdoctorado, Pierre Hohenberg. Mientras que el primer manuscrito demuestra el teorema básico, el artículo de Kohn y Sham demostró cómo realizar cálculos basados en ese teorema. Presenta un algoritmo matemático que permite calcular las propiedades de los sólidos. Con base en este algoritmo, se han desarrollado, por ejemplo, materiales para los procesadores de computadoras o teléfonos móviles.
Hernan Chaimovich, del Instituto de Química de la USP, considera que algunas de las críticas vertidas sobre el artículo de Nature obedecen a una comprensión distorsionada. “El artículo le asigna importancia a la ciencia innovadora, ya sea disruptiva o consolidativa”, dice. “La ciencia innovadora que consolida un campo específico puede tener tanto impacto como un artículo innovador disruptivo”. Para el director científico de la FAPESP, Luiz Eugênio Mello, las discusiones sobre el quehacer científico suscitadas por el artículo son positivas. “Resulta evidente que cualquier análisis de calidad que tome como base 45 millones de muestras tiene algún mérito y las críticas por la excepción no desmerecen su labor principal”, sostiene. “Lo que llama la atención es que varios ejemplos de contribuciones ‘no disruptivas’ representen revoluciones fundamentales. Si bien efectivamente se ha registrado una merma de la ciencia disruptiva, por otra parte, nunca antes la humanidad había desarrollado una vacuna –o más bien 10 de ellas– en menos de un año”, dice Mello, en referencia a los inmunógenos obtenidos contra el covid-19. Las inéditas vacunas de ARN mensajero contra el nuevo coronavirus fueron calificadas como ciencia consolidativa en el artículo, porque han sido fruto de un desarrollo gradual.
El cuestionamiento de la metodología no ha bastado para enfriar el debate que generó el artículo, ya que plantea preocupaciones acerca de la productividad de la ciencia presente en estudios preexistentes. El economista Naercio Menezes Filho, docente y coordinador del Centro Brasileño de Investigación Aplicada a la Primera Infancia (CPAPI, por sus siglas en portugués) del instituto Insper, en São Paulo, escribió un artículo en el periódico Valor Econômico, en el que relaciona las conclusiones del artículo en Nature con las de un trabajo publicado en 2020 en la revista American Economic Review, firmado por cuatro economistas, entre ellos John Van Reenen, director de su doctorado en la Universidad de Londres en la década de 1990.
El estudio, intitulado “¿Se está volviendo difícil hallar nuevas ideas?”, revela que en Estados Unidos hubo que aumentar bastante la cantidad de investigadores para mantener el nivel de productividad habitual. “Hay cada vez más gente dedicada a la investigación científica, ya sea en empresas o en el ámbito académico, pero cada vez es más difícil que surjan nuevas ideas potencialmente aplicables”, dice Menezes. En el campo de la agricultura, los autores muestran que entre 1960 y 2015, la productividad ha crecido a razón de un 1,5 % anual, mientras que el número de investigadores agrícolas ha aumentado un 5 %.
Aparecen cientos de revistas nuevas cada mes. Es natural que el contenido novedoso de los artículos sea más limitado, dice Paulo Artaxo
Se han barajado diversas hipótesis para explicar este decaimiento. El problema puede estar relacionado con la dificultad de los científicos para conocer todo el conocimiento generado en sus campos, en virtud del crecimiento del volumen de la producción científica, y a la tendencia a dedicarse a temas específicos, que rinden innovaciones incrementales. Pero existen otras variables. El aumento del conjunto de investigadores en actividad ha hecho que la ciencia sea más competitiva y constantemente se les exige que demuestren lo que hacen. Es habitual que dividan los resultados obtenidos en varios artículos científicos con contenido complementario en lugar de publicar solamente los hallazgos principales en un manuscrito de mayor peso.
A juicio de Paulo Artaxo, del Instituto de Física de la USP, el modo de producción de la ciencia ha cambiado radicalmente en las últimas décadas. “Hace 100 años, la ciencia se producía en contados laboratorios del mundo desarrollado. Hoy en día, está repartida en 200 países. La democratización de la ciencia es algo muy bueno, en el sentido de que ahora son miles o millones de investigadores los que hacen ciencia”, dice. Según él, esto ha generado efectos colaterales. “Hoy en día nadie es capaz de seguir el ritmo de los miles de papers que se publican a diario. Solo podemos enterarnos de los de mayor visibilidad. Actualmente hay una industria de publicación que gana mucho dinero con esta forma de producir ciencia. Surgen cientos de revistas nuevas cada mes. Resulta natural que el contenido novedoso de los artículos sea más limitado que antes”, dice Artaxo. “De cualquier manera, yo no diría que la ciencia disruptiva ha decaído, sino que la torta de la producción científica es más grande”.
Otra posibilidad indica que la inversión en líneas de investigación situadas en la frontera del conocimiento sea menor que la necesaria. “Por lo general, los científicos no quieren correr el riesgo de dedicarse a una línea de investigación muy innovadora y de resultados a largo plazo, porque no pueden estar tanto tiempo sin publicar artículos. Esto perjudicaría sus contratos y ascensos”, dice Menezes Filho. Las agencias de financiación siempre se han preocupado por mantener el equilibrio de las inversiones en ciencia básica y aplicada, o utilizando la terminología más reciente, por mantener un balance adecuado entre la investigación guiada por la curiosidad de los científicos y la que tiene por objeto resolver los grandes retos que se le plantean a la sociedad (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 246). “Si a esto le sumamos la pluralización de la ciencia en cuanto al número de países y de personas, tenemos una diversidad de formatos mayor, que incluye ciencia del descubrimiento, ciencia de la implementación y ciencia enfocada en la solución de problemas”, dice Luiz Eugênio Mello, director científico de la FAPESP. La Fundación ofrece oportunidades de financiación para proyectos de corta duración, como en el caso de las ayudas de investigación, y también para los de larga duración, como son los proyectos temáticos, que contemplan cinco años, y los de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid), de hasta once años, que les permiten a los investigadores dedicarse a trabajos de largo aliento sin la presión de tener que publicar resultados rápidos. En 2022, la FAPESP puso en marcha una nueva iniciativa, el Programa Generación, que en su primera ronda patrocinará unas 35 propuestas a las que ha asignado un presupuesto total de 56 millones de reales. En virtud de este programa, jóvenes científicos aún sin contrato laboral, hasta seis años después de haber obtenido el doctorado, pueden solicitar hasta 1,6 millones de reales para desarrollar proyectos independientes apostando a un avance de la frontera del conocimiento.
No es imposible que el caudal de ideas originales esté disminuyendo. De todas maneras, suena como un contrasentido afirmar que la ciencia esté perdiendo su capacidad de cambiar la sociedad, ya sea a través de proyectos disruptivos o bien consolidativos. En el artículo publicado en Stat, Eckhardt, de Bayer, y Church, de Harvard, enumeraron grandes promesas en el horizonte, tales como las inmunoterapias contra el cáncer, avances en la edición del genoma, proyectos de colonización de planetas y terapias de reversión del envejecimiento.
Para Hernan Chaimovich, la metodología propuesta en el artículo en la revista Nature constituye un esfuerzo interesante para medir la capacidad innovadora de la ciencia. “Pero hay que tener cuidado cuando se afirma que los descubrimientos disruptivos están disminuyendo. Lo que es seguro es que la inversión en ciencia ha tenido un incremento impresionante en los últimos años y ello ha hecho crecer en gran medida la investigación de carácter incremental”, señala. Más allá de las cifras, dice, puede vislumbrarse que la ciencia seguirá produciendo descubrimientos capaces de cambiar el rumbo de la humanidad. “Hay investigaciones importantes basadas en disrupciones menores y también hay grandes disrupciones en curso, como la convergencia de la inteligencia artificial con la computación cuántica. El potencial transformador de esto es enorme y, al igual que en los ejemplos citados anteriormente, no es posible vaticinar o imaginar actualmente lo que ello representará en el futuro”.
Artículo científico
PARK, M. et al. Papers and patents are becoming less disruptive over time. Nature. v. 613, p. 138-44. 5 ene. 2023.
