應用研究比基礎研究對經濟有貢獻嗎?

林宮玄/任職於中央研究院物理研究所,兼任本刊副總編輯
(與《科學月刊》569期共同刊載)

一般人對基礎科學研究的印象,大概是高深又難懂,但是學術界有名望、有影響力的人都說很重要,雖然不懂,也要跟著大家說這很重要,以免招來惡評。立法院在審查預算時,臺灣人民縮影的立法委員與立委助理們,大概就是這種心情。以上純屬筆者臆測,如有雷同,筆者也不知道是否純屬巧合。

也許別讓人懂基礎研究在做什麼,保持一份神秘感,維持現狀最好。根據目前社會氛圍,立委大人不敢貿然亂刪科技預算,只好刪除看得懂的東西,譬如康樂預算、福利預算與出差預算,或來個統刪多少百分比,大家做個樣子好交差。過去學術界部分單位甚至訂下制度,學者玩發表論文換點數的遊戲,搜集點數換升遷與加薪。學校可對政府交代,學者也歡喜,但納稅人就該乖乖繳費,讓學術界玩這樣的遊戲嗎?所幸大多數臺灣人早已注意到這個問題。本期專訪人物,大學教授出身的行政院吳政忠政務委員提出,做事情要有「終極目標為何」的概念。當然,上面根據精神訂了規則,下面卻做不符合「規則精神」但符合「規則」的玩法,遂行真正終極目標:「拿到最多經費」,可能是該進一步討論的。國家法律有其法源精神,如何訂法條,讓人執行起來符合法源精神,是一門很深的學問。

基礎研究真的對經濟沒有立即影響嗎?這是一個大哉問。估且不論研究本身,學術界基礎研究過程中就已經在培養人才做事情的方法。這些人才可以從失敗的研究過程中吸取經驗,這卻是沒辦法量化而被隱藏的影響。基礎研究失敗風險極高,如同創業的失敗率高達90%以上,但失敗不代表沒有學到知識與經驗,過程中參與的人才,只要持續有個目標,最後還是有可能成功,當先驅者開花結果。以上純屬個人看法,回歸問題:「應用研究比基礎研究對經濟有貢獻嗎?」,一般人會認為,這種問題怎麼可能用科學方法研究。但2017年4月刊登在Science期刊的一篇論文,令筆者眼睛為之一亮,值得我們國家決策者注意。

「基礎」或「應用」研究對經濟影響有差嗎?
美國哈佛大學商學院、美國麻省理工學院及美國經濟研究所(National Bureau of Economic Research)的研究團隊,針對生醫領域中政府支持的研究計劃,「基礎研究」與「應用研究」對產生「應用價值」的目標是否不同?結論是,「基礎」或「應用」導向的生醫研究計劃,最終對社會經濟的影響,看不出統計上的差別。換句話說,如果最終目標是「研究計劃產生應用價值」,在申請計畫時區分「基礎」或「應用」導向是沒有意義的。這個結論顛覆一般人思維,理論上「應用」導向的研究,不是更可能成功產生「應用價值」嗎?也就是所謂的技術轉移、協助成立新創公司、使生活更便利或人類更健康。

研究分析樣本定義
令人驚訝的結論,一定要了解這個科學實驗是怎麼做的,是否實驗方法使結論有偏差?避免落入某些媒體「標題殺人」或「聳動標題」的陷阱。該論文「應用價值」指的是「專利」,至於「專利 (尤其是國內的專利)」算不算有「應用價值」?筆者不予評論。但研究總要先有個定義,才能進行下去。關於分析的樣本,是美國國家衛生院(National Institute of Health, NIH)所資金支持的計劃。NIH在生命科學領域是世界上最大的資金贊助機構,每年經手超過300億美金,相當於一兆新臺幣左右,約為中華民國政府一年總預算的一半。在美國本土,包含政府與私人公司贊助的生醫研究中,有三分之一是由NIH所資助。如果進一步區分所謂的「基礎研究」與「應用研究」,NIH則是「基礎研究」的最主要贊助者。論文作者追蹤並分析NIH從1980~2007年所贊助的365380個計劃,約有10%在計劃結束直接產生專利。大部分的決策者(或官員),最重視的也是這個部分:計劃結束是否能有立即成果及經濟價值。部分人士更狹隘看待「經濟價值」,譬如很多專利在進入人體試驗,失敗而未被美國食品藥品局(Food and Drug Administration, FDA)批淮上市販售。但該團隊採用較寬鬆的方法來認定計劃所產生的「應用價值」。因此進一步定義:若有專利內容引用NIH資助計劃所產生的論文,算是「間接產生專利」。根據這個定義,「間接產生專利」佔NIH資助計劃中的30%。

論文作者也提醒讀者,利用「專利」來定義「應用價值」有限制與缺點。雖然他們已經將大部分專利考慮進去,並與NIH計劃做聯結研究,但還是有一些專利未考慮到。「間接產生專利」的定義方式也不完美。許多人寫專利在引用論文時,並未考慮:引用的論文是否對該專利發明人真正有啟發性。這會造成「間接產生專利」無法完全反應哪些論文真正有貢獻。還有另一個情況:有原創性的A論文,被B論文引用,但最後專利只引用B論文。這種情況,實際上A論文也有貢獻,但沒被專利引用而計算到,會低估產生A論文計劃的應用價值。作者更進一步表示,NIH所訓練的人才,理當對經濟有貢獻,這個效應也沒辦法被考慮。儘管有這麼多實驗設計的不完美,大數據分析的結論,仍值得大家深思。「基礎」與「應用」導向的研究計劃,何者對社會經濟的貢獻比較重要?這個研究顯示,在生醫領域是沒有差別的。筆者認為,這也許反應前瞻研究計劃不可預期的特性。如果真的一開始能預期結果,計劃結果都符合一開始預期,反而有問題。既然不可預期,在寫計劃時預期是「基礎」還是「應用」,是否只是參考?

針對臺灣環境做研究?
這個研究是由美國人在美國權威雜誌Science期刊發表,是針對美國本土狀況的研究,也具有啟發性可供其他國家參考。適用於臺灣嗎?若有臺灣學者做這類研究,因為臺灣樣本數太少,其他國家學者可能沒興趣引用。發表出來的論文,也許不會被英美所主導的權威雜誌接受。但是臺灣需不需要這類研究?以國際眼光評價可能不高,但這類研究對臺灣的「貢獻」是否很大?針對臺灣環境所做的研究,理應對臺灣決策者更具說服力。

最後筆者再次強調,這個研究是針對「美國的生醫領域」,也許也可解釋,以「基礎科學」為強項的中央研究院,除了大量資金投資以外,技術轉移為何以生醫領域為大宗。至於其他領域,「基礎」與「應用」為導向的研究計劃對「應用價值」有無顯著差別?可能是各抒己見的辯論。希望相關領域專家學者,能針對臺灣樣本,提供科學上的研究分析。

延伸閱讀
1. Danielle Li, Pierre Azoulay and Bhaven N. S., The applied value of public investments in biomedical research, Science, Vol. 356:78-81, 2017.
2. 林宮玄,〈吳政忠政委:數位國家中,希望改變每個人的心態與思維〉,《科學月刊》2017年5月號。
3. 林宮玄,〈陳剛:發展綠能 解決全球暖化的迫切問題〉,《科學月刊》2017年1月號。

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