La scienza è il miglior metodo della società per comprendere il mondo. Eppure molti scienziati non sono contenti del modo in cui funziona, e ci sono crescenti preoccupazioni che ci sia qualcosa di "rotto" nella pratica scientifica attuale. Molte delle regole e delle procedure che hanno lo scopo di promuovere la ricerca innovativa sono poco più che precedenti storici con poche ragioni per supporre che incoraggino scoperte efficienti o affidabili. Peggio, possono avere effetti collaterali perversi che danneggiano sia la scienza che gli scienziati. Un esempio ben noto è la preferenza generale per i risultati positivi rispetto a quelli negativi, che crea un "bias di pubblicazione" che dà la falsa impressione che esistano determinati effetti laddove in realtà le prove dissenzienti semplicemente non vengono rilasciate.

I ricercatori dell'Arizona State University Thomas Morgan e Minhua Yan, lavorando con il laureato ASU Leonid Tiokhin, ora all'Università di Tecnologia di Eindhoven nei Paesi Bassi, hanno sviluppato un nuovo modello, pubblicato questa settimana in Natura Comportamento Umano , per comprendere meglio le sfide che il processo scientifico deve affrontare e come possiamo migliorarlo. Si sono concentrati sulla "regola della priorità":la tendenza per il primo scienziato a documentare una scoperta a essere ricompensato in modo sproporzionato con prestigio, premi e opportunità di carriera, mentre quelli al secondo posto ottengono poco o nessun riconoscimento.

Il vincitore prende tutto

Molti scienziati trascorrono notti insonni preoccupandosi di essere "scoperti", temendo che il loro lavoro non venga considerato abbastanza "nuovo" per le riviste scientifiche di maggior impatto perché un gruppo diverso che lavora sullo stesso argomento riesce a pubblicare per primo. La regola della priorità esiste da secoli. Nel XVII secolo, Newton e Leibniz hanno mercanteggiato su chi avesse inventato il calcolo. E nel XIX secolo, Charles Darwin si affrettò a pubblicare "L'origine delle specie" per evitare di essere scoopato da Alfred Russel Wallace.

"La priorità dei premi è comprensibile e presenta alcuni vantaggi. Tuttavia, ha un costo, " dice Tiokhin. "I premi per la priorità possono indurre gli scienziati a sacrificare la qualità della loro ricerca ea risparmiare".

"L'idea è che la competizione incoraggi gli scienziati a lavorare sodo ed efficientemente, tale che le scoperte sono fatte rapidamente. Ma se tutti stanno lavorando sodo, e devi arrivare prima per avere successo, allora c'è la tentazione di tagliare gli angoli per massimizzare le tue possibilità, anche se significa che la scienza soffre, "disse Morgana, un affiliato di ricerca con l'Institute of Human Origins e professore associato con la School of Human Evolution and Social Change presso l'Arizona State University.

Questo è in parte il motivo per cui alcuni editori accademici, come PLOS e eLife , ora offrono "protezione scoop, " permettendo ai ricercatori di pubblicare risultati identici a quelli già pubblicati entro un certo lasso di tempo. Il problema è che la scienza e gli editori attualmente non hanno una buona idea sul fatto che queste riforme abbiano un senso.

Modellare la regola della priorità

Per capire esattamente come la preferenza per la priorità influenzi la scienza, e se le recenti riforme offrono una soluzione ai suoi potenziali inconvenienti, i collaboratori hanno sviluppato un "modello evolutivo basato su agenti". Questo modello al computer simula come un gruppo di scienziati indaga o abbandona domande di ricerca, a seconda dei propri risultati e del comportamento degli altri scienziati contro cui competono.

"Il vantaggio di una simulazione evolutiva è che non abbiamo bisogno di specificare in anticipo come si comportano gli scienziati. Creiamo semplicemente un mondo in cui il successo viene ricompensato, e lasciamo che la selezione determini che tipo di comportamento questo favorisce, " disse Morgan. "Potremmo quindi variare cosa significa avere successo, ad esempio, se è fondamentale arrivare per primo e vedere come la selezione cambia il comportamento degli scienziati in risposta. Possiamo anche misurare i benefici per la società:gli scienziati sono efficienti? I loro risultati sono accurati? E così via."

Nessuna panacea

I ricercatori hanno scoperto che una cultura di ricompense eccessive per la priorità può avere effetti dannosi. Tra l'altro, motiva gli scienziati a condurre studi "veloci e sporchi", in modo che possano essere i primi a pubblicare. Ciò riduce la qualità del loro lavoro e danneggia l'affidabilità della scienza nel suo insieme.

Il modello suggerisce anche che la protezione dello scoop, come introdotto da PLOS e eLife , lavori.

"Riduce la tentazione di affrettare la ricerca e offre ai ricercatori più tempo per raccogliere dati aggiuntivi, " disse Tiokhin. "Tuttavia, la protezione della paletta non è una panacea."

Questo perché la protezione dello scoop motiva alcuni scienziati a continuare con una linea di ricerca anche dopo che sono stati pubblicati diversi risultati su quell'argomento, che riduce il numero totale di domande di ricerca che la comunità scientifica può affrontare.

Il "beneficio" dell'inefficienza

Raccogliere le riforme di protezione in se stesse, mentre utile, non sono sufficienti per garantire una ricerca di alta qualità o una letteratura pubblicata affidabile. Il modello mostra anche che anche con la protezione della paletta, gli scienziati saranno tentati di eseguire molti piccoli studi se i nuovi studi sono economici e facili da impostare e le ricompense per i risultati negativi sono alte. This suggests that measures that force scientists to invest more heavily in each study, such as asking scientists to preregister their studies or get their research plans criticized before they begin collecting data, can help.

"We also learned that inefficiency in science is not always a bad thing. On the contrary—inefficiencies force researchers to think twice before starting a new study, " said Tiokhin.

Another option is to make large-scale data collection so straightforward that there is less incentive to skimp on data, in alternativa, reviewers and journals could be more vigilant in looking out for "underpowered" studies with small sample-sizes.

Metascience

This project is an example of metascience, the use of the scientific method to study science itself.

"It was a great pleasure to be part of this project. I got to use my modeling skills not only to make specific scientific discoveries, but also to shed light on how the scientific procedure itself should be designed to increase research quality and credibility. This benefits the whole scientific community and ultimately, the whole society, " said Yan, a graduate student in the School of Human Evolution and Social Change.