Trend zum Kollektiv

Die Forschung der vielen

Von Sibylle Anderl
 - 11:15
zur Bildergalerie

Im Mai 2012 zeichnete der Physik-Nobelpreisträger Steven Weinberg ein düsteres Bild von der Zukunft der Wissenschaft. Seine These: „Big Science“ ist in der Krise. Gemeint war damit die zumindest in der Teilchenphysik und Astrophysik dominierende Forschung mit riesigen Teams und milliardenschweren Experimenten. Weinberg begründete seine Behauptung damit, dass die Finanzierung solcher Forschungsprojekte immer schwieriger werde. Das werde Wissenschaftler bald dazu zwingen, wieder kleiner zu denken. Als Ernest Rutherford 1911 den Atomkern entdeckte, habe dies einer Unterstützung von siebzig Pfund durch die Royal Society of London und zweier Mitarbeiter bedurft. Diese Wissenschaft sei „great“ gewesen, aber nicht „big“ – großartig, nicht groß.

Bislang ist eine Rückbesinnung auf Forschung im kleinen Rahmen allerdings kaum abzusehen. Dass sich die Zeiten seit Rutherford stark geändert haben, macht insbesondere die historische Entwicklung der Autorenzahl wissenschaftlicher Artikel deutlich. Schon 1963 hatte der Wissenschaftshistoriker Derek de Solla Price, der als Vater der quantitativen Vermessung der Wissenschaften gilt, auf der Grundlage einer ausgiebigen Untersuchung wissenschaftlicher Publikationen festgestellt, dass die Anzahl der Autoren pro Paper stetig zunehme und ein kontinuierliches Wachstum in Richtung einer „unendlichen Anzahl von Autoren zu erwarten sei.

Er sollte recht behalten. Vor drei Jahren wurde ein neuer Rekord aus der Teilchenphysik vermeldet: 5154 Autoren präsentierten in einem gemeinsamen Papier eine Messung der Masse des Higgs-Bosons. Rund zwei Drittel der 33 Seiten des Artikels wurden für die Auflistung aller Namen und Adressen der beteiligten Physiker benötigt. Damit ist die Teilchenphysik Spitzenreiter der großen Forschungskollaborationen, gefolgt unter anderem von der Astrophysik, deren internationale Observatorien wie das Planck-Weltraumteleskop der Esa immerhin Publikationen von einigen hundert Autoren hervorbringen. Dieser Trend beschränkt sich allerdings keinesfalls nur auf die Naturwissenschaften.

Die digitale Verfügbarkeit wissenschaftlicher Resultate macht es heute leicht möglich, die Beobachtungen auf beliebige Forschungsfelder auszudehnen. So werteten Wissenschaftler der amerikanischen Northwestern University um Stefan Wuchty im Jahr 2007 knapp zwanzig Millionen Fachartikel in den Natur- und Ingenieurswissenschaften, Sozial-, Kunst- und Geisteswissenschaften aus fünf Jahrzehnten aus. In den beiden ersten Gebieten bemerkten die Wissenschaftler eine deutliche Entwicklung hin zur kollektiven Forschung: In den Naturwissenschaften wuchs die durchschnittliche Autorenanzahl im beobachteten Zeitraum von 1,9 auf 3,5.

Reputationsgewinn durch Teamarbeit

Auch in den Sozialwissenschaften gab es einen deutlichen Wandel: 2000 wurde die Mehrzahl aller Arbeiten im Team geschrieben, während dies 45 Jahre für 17,5 Prozent gegolten hatte. Allein in den Geisteswissenschaften wurden 2000 noch neunzig Prozent der Veröffentlichungen von Einzelkämpfern verfasst – doch auch hier bemerkten die Wissenschaftler eine leichte Tendenz in Richtung Teamwork. 2015 wurde eine ähnliche Analyse von Wissenschaftlern der Universität Montreal um Vincent Larivière unter Berücksichtigung von 32,5 Millionen Artikeln aus dem Zeitraum zwischen 1900 und 2011 veröffentlicht – mit sehr ähnlichen Ergebnissen. 2011 hatte demnach die Zahl der Einzelveröffentlichungen in den Naturwissenschaften auf sieben Prozent abgenommen, in den Sozial- und Geisteswissenschaften auf 38 Prozent.

Die mutmaßlichen Gründe für den massiven Wandel sind vielfältig. Die wachsende Kollaboration auch in den Sozial- und Geisteswissenschaften zeigt, dass nicht allein die durch immer komplexere Experimente notwendig gewordene, in großen internationalen Konsortien operierende „Big Science“ Anlass dafür sein kann. Auch zunehmende Spezialisierung und Arbeitsteilung in den Wissenschaften werden als Faktor angeführt, genau wie Vorteile der Zusammenarbeit angesichts knapper Ressourcen, höheres Prestige und Sichtbarkeit größerer Projekte sowie die massive Weiterentwicklung der Kommunikationstechnologie, die weltweite Kooperationen ohne teures und aufwendiges Reisen ermöglicht.

Dass sich Zusammenarbeit auszahlt, lässt sich wiederum einfach quantitativ nachweisen. Beide Gruppen um Wuchty und Larivière werteten in ihren Studien auch die Anzahl der Zitationen aus und fanden, wiederum übereinstimmend, dass Artikel großer Gruppen deutlich häufiger zitiert werden – eine Kennzahl, die im Wissenschaftsbetrieb üblicherweise zur Beurteilung der Qualität einer Veröffentlichung herangezogen wird. Dieser Effekt ist an sich noch nicht erstaunlich, denn wenn man davon ausgeht, dass Wissenschaftler sich auch selbst zitieren, wird ein Autorenkollektiv per Selbstzitation diese Kennzahl automatisch in die Höhe treiben. Doch auch, wenn Referenzen auf eigene Arbeiten entfernt wurden, blieb der Effekt bestehen: Arbeiten im Team besitzen eine deutlich höhere Wahrscheinlichkeit, einen großen Einfluss in der Community zu entwickeln.

Auch inhaltlich scheint die Forschung durch die Gruppengröße der Wissenschaftler beeinflusst zu werden. Soziologen von der University of Chicago präsentierten im vergangenen Jahr eine Studie, in der sie fünfzig Millionen wissenschaftliche Artikel auf deren Innovationskraft auswerteten, also prüften, inwiefern sie tatsächlich neue Ideen einführen. Ihr Ergebnis: größere Teams neigen dazu, populäre und anerkannte Ideen auszuarbeiten, während es eher die kleinen Gruppen sind, die revolutionäres Potential besitzen. Als Erklärung führen sie an, dass große Gruppen mit entsprechend hoher Forschungsförderung einem größeren Erfolgsdruck unterliegen. Kleine Gruppen hätten demgegenüber mehr zu gewinnen, aber weniger zu verlieren, wenn sie sich auf ungewohntes Terrain wagten. Die Autoren treten daher für Diversität der Forschungsformen ein. Forschungsgruppen verschiedener Größen unterliegen aber auch verschiedenen Dynamiken. 2007 zeigte eine Studie von Wissenschaftlern um Gergely Palla von der Universität Budapest, dass große Gruppen sehr stabil sind, selbst wenn Mitglieder ausgetauscht werden, während kleine Gruppen schnell wieder zerfallen, sobald sich Änderungen ihrer Zusammensetzung ergeben.

Individueller Erfolg wird zum Messproblem

Nach dem Ausscheiden wichtiger Mitglieder können sich aber deutliche Veränderungen in der Produktivität einer Gruppe ergeben. 2010 untersuchten amerikanische Wissenschaftler, welche Auswirkung der unerwartete Tod eines wissenschaftlichen „Superstars“ auf die weitere Arbeit der jeweiligen Ko-Autoren hatte. Die Analyse von 112 Todesfällen in den Lebenswissenschaften ergab, dass die Publikationsraten der Zurückgebliebenen im Schnitt um fünf bis acht Prozent sanken. Auf der Suche nach der Ursache für diesen Effekt konnten die Wissenschaftler zunächst die Erklärung ausschließen, dass der wegfallende, fördernde Effekt der Vernetzung des Verstorbenen allein verantwortlich ist, beispielsweise dessen Verbindungen zu Förderinstitutionen oder Herausgebern von Journalen. Stattdessen argumentieren sie dafür, dass der besondere geistige Einfluss des Erfolgswissenschaftlers entscheidend sei. Die „intellektuelle Einflusssphäre“ des Stars und die besondere Qualität seiner Anregungen seien diejenigen Faktoren, die insbesondere nahe Kollegen unter dem plötzlichen Verlust leiden ließen.

Dieser Befund weist bereits auf ein grundlegendes Problem hin, unter dem die Wissenschaft in Zeiten großer Forschungskollaborationen zu leiden hat, sobald sie den Erfolg von Forschern primär an deren Veröffentlichungen misst: Wie kann der individuelle Beitrag von Wissenschaftlern eingeschätzt werden, insbesondere wenn sich die Anzahl der Autoren im Extremfall in gleichen Größenordnungen bewegt wie die Anzahl der Wörter des Artikels und auch die Reihenfolge der Autoren keinen Aufschluss über deren Rolle gibt? Wenn der Leser mit der Zuschreibung der relativen Leistung einzelner Autoren alleingelassen wird, sind junge Wissenschaftler automatisch im Nachteil, wie schon der amerikanische Soziologe Robert Merton in den späten sechziger Jahren erkannte: den Ruhm heimsen vor allem diejenigen ein, die bereits erfolgreich sind.

2014 modellierten die Informatiker Huan-Wei Shen und Albert-Lászlo Barabási, wie in verschiedenen Disziplinen die implizite Verteilung von Anerkennung funktioniert. Demnach wird demjenigen Autor der Hauptteil der Arbeit an einem Paper zugetraut, der im selben Forschungsfeld am meisten geleistet hat. Wirklich gerecht ist diese Beurteilung offensichtlich nicht, schließlich kann es immer auch brillante Jungforscher geben, die sich nach zentralen Leistungen in einem Gebiet einem anderen zuwenden.

Eine naheliegende Lösung ist, die Beiträge der Autoren in wissenschaftlichen Arbeiten im Rahmen einer allgemein anerkannten Taxonomie explizit zu benennen. Einige Zeitschriften, wie „Science“, „Nature“ oder „PNAS“ tun dies bereits. Für Gruppengrößen wie in der Teilchenphysik erscheint so ein Verfahren aber kaum durchgängig praktikabel. Die Anzahl von Publikationen ist dann offensichtlich keine sinnvolle Kenngröße für den individuellen Erfolg von Wissenschaftlern mehr. Vor diesem Hintergrund mögen wieder individuelle Leistungen wie Vorträge auf Konferenzen in den Vordergrund rücken. Deutlich wird in jedem Fall eines: Die notwendige Finanzierung ist nicht die einzige Herausforderung, die sich aus dem stetigen Wachstum wissenschaftlicher Projekte ergibt. Es gibt eine ganze Reihe von Aspekten wissenschaftlicher Forschung, die in Zeiten von „Big Science“ neu überdacht werden müssen.

Quelle: F.A.Z.
Sibylle Anderl
Redakteurin im Feuilleton.
Twitter
  Zur Startseite
Ähnliche ThemenESA