Otpad u istraživačkoj znanosti - tko je odgovoran i kako to riješiti

Pregled sistemskih nedostataka u akademskom istraživanju

Bok, ja se zovem Patrick i ovisnik sam o znanosti.

2012. godine završio sam slobodnu umjetničku školu i uključio se u doktorat iz molekularne biologije. Bila sam toliko uzbuđena kad sam započela ljeto spavajući na podu brata bez uređenja studio apartmana da bih mogla noge (i čelo) mokro volontirati u laboratoriju.

Brat me gledao kao da sam lud, ali mene nije bilo briga. Za mene postoji nešto čarobno u tehnikama molekularne biologije.

Jeste li ikada čuli za optogenetiku? Znanstvenici su u mogućnosti genetički inženjerirati neurone da izraze ionske kanale osjetljive na svjetlost. To im omogućuje da selektivno aktiviraju stanice s ekstremnom vremenskom i prostornom razlučivosti jednostavnim osvjetljavanjem plave svjetlosti.

Što je s imunofluorescencom? Fluorofori koji svijetle kad su izloženi unaprijed određenoj valnoj duljini svjetlosti mogu se kovalentno vezati za antitijelo koje je ciljano na specifični protein. To znanstveniku omogućuje vizualno preslikavanje položaja ciljnog proteina u stanici.

FRET mikroskopija je još nevjerojatnija. Neću ulaziti u detalje ovdje, ali vjerujte mi, vrijedno je provjeriti.

Slika 1. Imunofluorescentna mikroskopska slika plućnih fibroblasta obojenih za proteine ​​vinkulin (zeleni) i filamentozni aktin (ljubičasti). Prilagođeno od Singh i sur., 2013.

Imao sam sreću što sam bio izložen nevjerojatnoj znanosti i znanstvenicima, ali odlučio sam napustiti svoj program nakon prve godine jer mi je postalo jasno da je za uspješnu karijeru u akademiji potrebno puno više od strasti za istraživanjem. Čak su i najuspješniji P.I. s kojima sam radio, koji su obnavljali prepune prestižnih publikacija, zabrinuti zbog vjerojatnosti da će dobiti sljedeću pomoć.

Ekonomski krajolik akademske znanosti je neumoljiv, a konkurencija za financiranje je intenzivna

Slika 2. Putovi karijere doktorata obučenih znanstvenika iz Velike Britanije adaptirane iz
  • 61% doktoranata STEM-a završilo je rad izvan akademije.
  • Nedavno istraživanje prirode pokazalo je da akademski istraživači provode samo oko 40% svog vremena na istraživanje.
  • U 2009., The Lancet procijenio je da je izgubljeno 85% sredstava za biomedicinska istraživanja.

Čekaj malo ... 85% sredstava za biomedicinska istraživanja izgubljeno? U 2009. godini to je iznosilo preko 170 milijardi USD godišnje. Kako je to uopće moguće?

Ovaj je naslov naslovio mnoštvo kritika znanstvene zajednice, pa je The Lancet slijedio ovaj rad u petodijelnoj seriji pod nazivom „Istraživanje: povećanje vrijednosti, smanjenje otpada“. Autori u seriji pripisuju neučinkovitost maglovitim prioritetima financiranja, nepouzdanim dizajnom studija, teškim propisima, nepotpunim izvještavanjem o nalazima i nedostatkom pristupa objavljenim rezultatima.

Iako pozdravljam Lancet za poticanje na važan razgovor, autori pogrešaju simptome zbog uzroka i ne prepoznaju sistemske nedostatke u akademskim istraživanjima koji su pravi izvor ovog ogromnog otpada.

Razumijevanje protoka kapitala kroz globalnu znanstvenu ekonomiju ključ je za prepoznavanje uzroka otpada u akademskim istraživanjima.

Akademska istraživanja mogu se podijeliti u četiri dionika:

Slika 3. Pregled ekonomije znanstvenog istraživanja
  1. donatori
  2. Znanstvenici
  3. izdavači
  4. Općoj javnosti
  • Fondovi osiguravaju kapital znanstvenicima putem grantova za istraživanje.
  • Znanstvenici financiraju bespovratna sredstva u neobrađene podatke, a potom te podatke obrađuju u znanje u paketu s izdavačima.
  • Izdavači njeguju novootkriveno znanje i šire ga široj javnosti na potrošnju.

U idealnom slučaju ti bi dionici zajedno radili na maksimiziranju utjecaja izdataka za istraživanje na postizanje ciljeva određenih u zajednici. U stvarnosti je svaki dionik neovisan ekonomski agent koji uglavnom djeluje iz osobnog interesa.

Fondovi, istraživači i izdavači odgovaraju na svoje osobne poticaje po cijenu učinkovitosti sustava kao cjeline.

Osnivače znanstvenih istraživanja zanimaju dvije stvari: 1.) postizanje organizacijskih ciljeva i 2.) maksimiziranje utjecaja njihovih znanstvenih ulaganja.

Organizacije koje financiraju znanstvena istraživanja nevjerojatno su raznolike. Svaka institucija ima svoj niz ciljeva za koje se nada da će ih postići svojim odlukama o financiranju.

Na primjer, 2016. godine Susan G. Komen najavila je namjeru da prepolovi smrtnost od raka dojke u Sjedinjenim Državama na pola „usredotočivši se na nove metode liječenja karcinoma dojke koji trenutno ne odgovaraju standardnim terapijama liječenja“. Za usporedbu, misija NIH-a je „tražiti temeljna saznanja o prirodi i ponašanju živih sustava i primjeni tog znanja za poboljšanje zdravlja, produljenje života i smanjenje bolesti i invaliditeta.“

Mehanizam koji financiratelji koriste kako bi osigurali da njihov kapital učinkovito bude iskorišten za postizanje ovih ciljeva je grant za istraživanje. Organizacije za financiranje pozivaju znanstvenike da se prijave za bespovratna sredstva detaljno o predloženom istraživačkom projektu. Te se aplikacije preispituju i znanstvenici za koje se smatra da predlažu najuspješnije projekte dobivaju nagradu.

Nažalost, ne postoje objektivne metrike koje mogu točno ocijeniti kvalitetu istraživača ili njihovu prijavu za dodjelu bespovratnih sredstava.

Institucije pokušavaju standardizirati subjektivnu prirodu ovog postupka dajući recenzentima davanje kriterija za ocjenu. Na primjer, NIH traži od recenzenata da ocijene zahtjev za dodjelu bespovratnih sredstava ocjenjujući njegov značaj, istraživače, inovacije, pristup i okruženje. Unatoč najboljim naporima recenzenata, istraživanje je pokazalo da je to neučinkovito.

U radu objavljenom u PNAS-u za 2017. godinu utvrđeno je da nije bilo dogovora između recenzenata NIH-a u njihovoj kvalitativnoj ili kvantitativnoj procjeni prijava za dodjelu grantova:

„Činilo se da je rezultat revizije bespovratnih sredstava više ovisio o ispitivaču kojem je dodijeljena donacija nego istraživanju koje je predloženo u davanju.“

Budući da uspjeh karijere znanstvenika uvelike ovisi o njihovoj sposobnosti prikupljanja sredstava, nedostatak objektivnih mjernih podataka u procesu podnošenja zahtjeva za dodjelu bespovratnih sredstava ima ogromne posljedice. Industrija se uglavnom ne oslanja na bibliometriju ili povijest publikacije kako bi prosudila kvalitetu znanstvenika. Općenita upotreba bibliometrije za usporedbu znanstvenika potaknula ih je da budu „produktivni“ i proizvedu „utjecajna“ istraživanja.

"Produktivnost" znanstvenika mjera je broja publikacija koje proizvode. Što više znanstvenik objavljuje, smatra ih se uspješnijima. Jednostavno kao to.

"Učinak" bilo koje publikacije nešto je pseudoznanstvena mjera kvalitete. Najutjecajnija metrika koja definira utjecaj publikacije je faktor utjecaja akademskog časopisa u kojem je rad objavljen. Faktor utjecaja časopisa izračunava se na temelju broja puta koje časopis navode u godini od godine. To stvara prestiž-heirarhiju gdje se stvarna važnost bilo kojeg časopisa u njegovom polju znanosti određuje rangiranjem faktora utjecaja.

Problem s poticanjem istraživača da budu „produktivni“ i proizvedu „utjecajna“ istraživanja jest taj što su te metrike netočne zamjene za istinske mjere znanstvene kvalitete. To stvara atmosferu Publish-or-Perish koja onemogućuje dijeljenje podataka i gura znanstvenike na stvaranje velikog broja rezultata istraživanja koji su prilagođeni da budu prihvaćeni u časopisima s visokim faktorom utjecaja.

Krajnji rezultat ovisnosti znanstvene ekonomije o bibliometriji za ocjenjivanje kvalitete istraživača je zastrašujući. Negativni rezultati i replikacijske studije sastavni su dio zdravog znanstvenog ekosustava, ali malo je vjerojatno da će rezultirati brojnim citatima, pa prestižni časopisi imaju malo interesa da ih objave. Članak iz 2015. u PLOS-u procijenio je da je preko 50% pretkliničkih biomedicinskih istraživanja neupadljivo. Ta zapanjujuća brojka rezultira gubitkom preko 28 milijardi dolara godišnje. To se ne uzima u obzir da će "utjecaj" neizbrisive znanosti ostati neprimijećen i uvidjeti svoj put u prihvaćeno znanje.

Slika 4. Pregled ekonomije potrošnje predkliničkih istraživanja u SAD-u s kategorijama pogrešaka koje su dovele do neprobojnosti. Prilagođeno od Freeman i sur., 2015

Korisnik nemogućnosti znanstvenog gospodarstva da se odvoji od bibliometrije su akademski izdavači koji profitiraju. Oni su zastarjela institucija koja je s pojavom interneta nestala vrijedna prijedloga kuriranja i širenja znanja. Unatoč toj činjenici, ovisnost osnivača istraživanja o faktoru učinka kao mjernoj kvaliteti istraživanja omogućila je tim tvrtkama napredovanje. Na primjer, Elsevier čini 24,1% svih objavljenih znanstvenih radova. Oni su u 2010. prikupili više od 26 milijardi dolara prihoda i radili s profitom od 36%.

Profesionalne akademske izdavače potiče… pa…. profit.

Akademski časopisi s visokim utjecajem naplaćuju znanstvenicima veliku naknadu za prijavu, a zatim taj sadržaj postave iza zidova plaća koji zahtijevaju nerazumno veliku jednokratnu naknadu ili institucionalnu pretplatu za pristup. Rezultat toga je nejednaka distribucija pristupa znanju koja se temelji isključivo na socioekonomskim linijama.

Nedavno je pokrenut pokretački program za otvoreno objavljivanje rezultata istraživanja. Zajednica otvorenih znanosti raste, ali velikoj većini izdavača s otvorenim pristupom nedostaje akademska zaloga da postave značajniji zahtjev za objavljivanjem u visokim akademskim časopisima.

Neka pregleda. Razni davatelji sredstava žele ostvariti svoje institucionalne ciljeve na učinkovit način trošeći svoj novac, pa pozivaju istraživače da se prijave za bespovratna sredstva. Ne postoje točne metrike za ocjenjivanje kvalitete prijave za dodjelu bespovratnih sredstava, stoga su davatelji sredstava primorani koristiti nestandardne mjere znanstvene „produktivnosti“ i „utjecaja“ kako bi odlučili gdje će svoj novac najbolje potrošiti. Korištenje tih loših mjernih podataka stvara prestiž-nasljednost akademskih izdavača koji omogućuje časopisima s visokim faktorom utjecaja da ograniče pristup znanju i prikupe nesnosne profite. Sljedeći rezultat je klima Publish-or-Perish za znanstvenike koji trguje suradnjom i zdravim istraživačkim praksama za općenito nenadoknadivu „produktivnost“ i ogroman otpad.

Sjajno ... Hvala Pat. Reci mi nešto što ne znam. Kao ... kako to možemo popraviti?

Pa to je lak dio. Pratite protok kapitala kroz znanstvenu ekonomiju. To je zapravo nekako smiješno, morbidan. Fondovi koriste istraživačke stipendije za maksimalan učinak kapitala svoje ustanove, ali kao rezultat toga postavljaju temelje za perverzne poticaje koji rezultiraju masovnim otpadom u čitavom gospodarstvu.

Sve što moramo učiniti je organizirati zaklade znanstvenih istraživanja kako bismo zajednički postavili financijske poticaje koji nagrađuju zdrave istraživačke prakse.

Nakon što to učinimo, možemo uzeti nešto od 170 milijardi dolara koje smo upravo uštedjeli i kupiti konfokalni mikroskop. Jer ako postoji jedna stvar koju sigurno znam. Svijetu je potrebno više umjetnosti mikroskopije.

Slika 5. Giardia