Dati, misurazioni e metodi empirici nella scienza della scienza

Natura Comportamento Umano (2023) Citare questo articolo

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L'avvento di set di dati su larga scala che tracciano il funzionamento della scienza ha incoraggiato ricercatori provenienti da contesti disciplinari diversi a trasformare i metodi scientifici nella scienza stessa, coltivando una "scienza della scienza" in rapida espansione. Questa revisione considera questa letteratura multidisciplinare in crescita attraverso la lente dei dati, delle misurazioni e dei metodi empirici. Discutiamo gli scopi, i punti di forza e i limiti dei principali approcci empirici, cercando di aumentare la comprensione delle diverse metodologie del campo e di espandere gli strumenti dei ricercatori. Nel complesso, i nuovi sviluppi empirici forniscono un’enorme capacità di testare le credenze tradizionali e i quadri concettuali sulla scienza, scoprire fattori associati alla produttività scientifica, prevedere risultati scientifici e progettare politiche che facilitino il progresso scientifico.

I progressi scientifici rappresentano un contributo fondamentale all’innalzamento del tenore di vita, della salute e della capacità della società di affrontare grandi sfide, dal cambiamento climatico alla pandemia di COVID-191,2,3. Una comprensione più profonda di come funziona la scienza e di dove avviene l’innovazione può aiutarci a progettare in modo più efficace la politica scientifica e le istituzioni scientifiche, a informare meglio le scelte di ricerca degli scienziati e a creare e acquisire un enorme valore per la scienza e l’umanità. Basandosi su queste premesse chiave, negli ultimi anni si è assistito a uno sviluppo sostanziale della “scienza della scienza”4,5,6,7,8,9, che utilizza set di dati su larga scala e diversi strumenti computazionali per portare alla luce modelli fondamentali dietro la produzione e l’uso scientifico .

L’idea di trasformare i metodi scientifici nella scienza stessa è di vecchia data. Dalla metà del XX secolo, ricercatori di diverse discipline si sono posti domande centrali sulla natura del progresso scientifico e sulla pratica, l’organizzazione e l’impatto della ricerca scientifica. Basandosi su queste ricche radici storiche, il campo della scienza della scienza attinge a molte discipline, che vanno dalla scienza dell'informazione alle scienze sociali, fisiche e biologiche, all'informatica, all'ingegneria e al design. La scienza della scienza è strettamente correlata a diversi filoni e comunità di ricerca, tra cui la metascienza, la scientometria, l’economia della scienza, la ricerca sulla ricerca, gli studi scientifici e tecnologici, la sociologia della scienza, la metaconoscenza e gli studi scientifici quantitativi5. Esistono differenze notevoli tra alcune di queste comunità, soprattutto riguardo alle loro origini storiche e alla composizione disciplinare iniziale dei ricercatori che formano queste comunità. Ad esempio, la metascienza ha le sue origini nelle scienze cliniche e nella psicologia e si concentra sul rigore, sulla trasparenza, sulla riproducibilità e su altre pratiche e argomenti legati alla scienza aperta. La comunità scientometrica, nata nelle scienze bibliotecarie e dell'informazione, pone un'enfasi particolare sullo sviluppo di misure e indicatori robusti e responsabili per la scienza. Gli studi scientifici e tecnologici riguardano la storia della scienza e della tecnologia, la filosofia della scienza e l'interazione tra scienza, tecnologia e società. La scienza della scienza, che ha le sue origini nella fisica, nell’informatica e nella sociologia, adotta un approccio basato sui dati ed enfatizza le domande su come funziona la scienza. Ognuna di queste comunità ha dato contributi fondamentali alla comprensione della scienza. Sebbene differiscano nelle loro origini, queste differenze impallidiscono rispetto all’interesse comune e generale nella comprensione della pratica della scienza e del suo impatto sociale.

Tre sviluppi principali hanno incoraggiato rapidi progressi nella scienza della scienza. Il primo è nei dati9: i database moderni includono milioni di articoli di ricerca, proposte di sovvenzione, brevetti e altro ancora. Questa manna di dati traccia l’attività scientifica in notevole dettaglio e su vasta scala. Il secondo sviluppo riguarda la misurazione: gli studiosi hanno utilizzato i dati per sviluppare molte nuove misure delle attività scientifiche ed esaminare teorie che sono state a lungo considerate importanti ma difficili da quantificare. Il terzo sviluppo riguarda i metodi empirici: grazie ai progressi paralleli nella scienza dei dati, nella scienza delle reti, nell’intelligenza artificiale e nell’econometria, i ricercatori possono studiare le relazioni, fare previsioni e valutare la politica scientifica in modi nuovi e potenti. Insieme, nuovi dati, misurazioni e metodi hanno rivelato nuove intuizioni fondamentali sul funzionamento interno della scienza e sul progresso scientifico stesso.