作者：DoctorStrange
編輯：Vincero, YL, CloudY, Sihan
審核：Crystal
錢從哪裡來？錢到哪裡去？經費的來源與使用始終都是科學研究的首要問題。
在歐洲十四世紀的大瘟疫過後，宗教組織宣傳神的故事已經不足以撫平世人創傷、解答公眾對現實世界的疑惑。於是基督教和天主教等教會組織開始資助其中一部分教徒進行天體物理、生物醫學和化學的研究，成為自然哲學家。有些教徒的名字至今仍彪炳史冊，例如牛頓、伽利略、哥白尼等。
在自然哲學青勝於藍、與宗教分道揚鑣後，國王和貴族們為了維護統治的技術需求和“養神秘門客站台”的聲望需求，代替教會成為科學家（以及本文並未涉及但同等重要的工匠、藝術家）的最大“金主”。當然，權貴階級並非是科研活動的唯一資助者，文藝復興後，廣大公民的政治文化和科學意識受到啟蒙，主動參與到科研活動中，使科學不再是貴族精英們的專屬愛好。公民科學(Citizen Science) 和開放科學（Open Science）從17世紀開始興起，在此後的幾百年對科學的發展都起到重要的輔助作用。
但是誰也沒有料到，象牙塔內的科學家（學術共同體）最後又重新變回為信條最像宗教的組織。學術界逐漸進化出等級森嚴、與“教父”和“教皇”權力相當的學術權威，而經費的資助正是以這些權威為中心。
保守派與革新派之間對抗的張力，即是文明進步的源動力。就像當初對抗宗教原教旨的自然哲學一樣，最近幾年，去中心化科研（Decentralized Science, DeSci）運動開始興起，作為幾百年以來公民科學運動的延續，反對當前這種過於集權的傳統科研方式。支撐DeSci運動的基礎設施是基於區塊鏈技術的Web3.0。
1. DeSci運動的出發點是什麼？
## 兵馬未動，錢糧先行
現代科研活動的“燒錢”和耗能是普通公眾難以想像的。 2022年8月，哈佛大學教授Naomi Oreskes在著名科普雜誌《Scientific American》上發表一篇名為“Science Needs to Shrink Its Carbon Footprint”的文章[1]。文章指出當前科研活動的能源消耗巨大，例如世界各大天文台在運行期間排放的二氧化碳總量據估算為近2000萬噸[2]。另外，整個雲存儲和計算領域排放的二氧化碳，也超過了以前因石油消耗量大而飽受詬病的航空業（平均每天排放約240 萬噸二氧化碳）[3]。
Source: https://www.scientificamerican.com/
仿照互聯網行業的產品運營邏輯，現代科研活動可以拆分成三大組成部分，每一部分所消耗的人力和物力有很大差別：
① 後端：在後台支撐科研體系運行的基礎設施，包括實驗室及配套資源的搭建與日常維護。例如一棟實驗樓每年電費可達上億元（尤其是放置有能耗堪比挖礦的超級計算機時），一間實驗室裡的儀器價值可達成百上千萬元（尤其是實驗物理和化學等以儀器操作為基礎的學科）。該過程是最耗錢的部分。
② 中端：此為可複制遷移的部分，全世界各學科領域基本上大同小異，主要是“紙上功夫”，又可稱之為“面向Office軟件和打印機的科研”。科研人員把一半以上的時間和精力用於撰寫基金申請書、基金的考核和結題報告，否則就會缺少經費，無法支撐後端實驗的開展。該過程是最耗時的部分。
Source: https://www.58pic.com/
③ 前端: 帶版權（Copyright）的科研成果發布/交流/應用，這也是曝光燈下公眾平常接觸到科研活動的部分。前端的產出，無論是與理論、實驗有關的論文，還是技術專利，都有可能給社會和科研人員帶來直接或間接的利益。該過程是最能賺取名利的部分。
上述傳統的中心化科研方式以國家自然科學基金（National Science Foundation, NSF）為導向。科研人員一般在年初撰寫基金申請書，年末撰寫年度考核報告或者結題報告，幾個月的時間都在應對申請或考核（中端）。負責審核基金申請、結題的評審委員由同領域有一定聲譽的科研人員組成，也就是同行中的翹楚。基金申請的通過率很低，中國NSF申請成功率僅為20%左右（2021年），美國NSF申請成功率為28%（2022年）。因此，對於年輕學者來說，“中了本子（即基金）”，就像范進中了舉人一樣高興。
Source: https://fund.cingta.com/.
為了能順利通過審批，科研人員在申請基金時慣用的做法是先有雞後有蛋，先有資源（後端）才申請經費。例如申請時實際上已完成一部分，因此撰寫的申請書會顯得老道成熟。如此一來，評審專家會認為資金不會浪費，一定會有成果產出。最終導致兩個不太樂觀的趨勢：第一是科研的風險偏好性下降，探索方向保守，且盲目追求熱點，小眾或偏門的方向無人研究；第二是馬太效應，經費逐漸向學術權威（俗稱學閥）集中，初出茅廬或名聲不顯的科研人員很難拿到足額經費，而學術權威既是基金分配的運動員，也是裁判員。
##斬首計軍功，貪冒者眾
在中心化科研項目的結題考核中，學術評審委員會主要考察的指標是已在學術期刊發表的論文或專利（一般技術專利也會伴隨著文章用來介紹或宣傳）。因此，對於科研人員來說，發表論文成為剛需。實驗結果的複現問題（別人無法根據文章重複原作者的實驗結果）、學術造假問題層出不窮，這是因為部分科研人員為了盡快發表論文，會粉飾結果，掩蓋缺陷。評價一個科研人員的聲譽，也是基於已發表的論文，例如論文的被引用次數。
Source: https://www.aminer.cn/
發表論文的過程曲折程度，可能與實驗本身相當。科研人員在費勁周折的實驗出結果後，將數據整理成論文草稿，然後再花費數月甚至超過一年的時間才能將成果發表在期刊（半月刊或月刊）上公佈於眾。之所以要花費這麼大的時間成本，是因為論文草稿中可能有作者未能慮及的錯誤，需要該領域的同行評議，也就是審稿人提出建議，並修改完善。
自然科學的研究結果發表的平台主要是Elsevier和Springer集團下屬的出版社。考慮到確實很少會有人在上飛機或等公交時拿起一本學術雜誌，去讀那些滿目陌生的專業術語、拗口的學術論述文風（Heavy Academic Style），所以學術期刊的訂購量很少，出版社為了盈利，需要對作者收取一定的費用。
如果作者不支付費用，讀者就要支付一定的費用來訂閱，通常每篇文章需要花費幾十美元或歐元才能獲得文章的PDF電子版本（中國知網CNKI賺取的人民幣更多）。為了響應開放獲取（Open Access）運動，讓讀者能夠通過網絡免費獲取電子版本，許多期刊需要收取開源費用，例如著名期刊《Nature》需要作者支付超過一萬美元，《 Nature Communications 》需要作者支付超過五千美元。
這裡不得不提Sci-Hub網站。創始人亞歷山德拉·阿薩諾芙娜·埃爾巴金通過黑客技術，利用論文存儲的數據庫漏洞，盜取了各個出版社的大量論文，並全部公開，所有人可以免費檢索下載。經此一戰，埃爾巴金名動天下。期刊《Nature》將埃爾巴金列為2016年度十大科學人物之一。埃爾巴金也因此遭到了出版商的起訴。不過，訴訟請求不了了之，除了美國的法院無法追訴藏匿在俄羅斯境內的埃爾巴金之外，更深層次的原因也很容易理解：
> 盜天火照人間者，神恕無罪。
無論一篇文章是否開放獲取，作者均無稿費，審稿人亦無報酬。審稿人在論文評審的幾個月內是免費的勞動力，這是因為審稿人一般是期刊的編輯（一般也是該領域的專家）特約邀請，是學術圈聲譽的象徵。同行如果對論文中的研究感興趣，一般不會拒絕審閱邀請，可以參考李白看到崔顥的《黃鶴樓》詩時的反應。審稿人數量一般是2-5個，有時作者會推薦幾個“中意的”審稿人，但是編輯可能不會考慮作者推薦的同領域專家，而是單獨尋找與論文研究領域匹配的專家來評閱。這種匹配經常不盡人意，偏見和溝通不暢是在評審過程中的常見問題。
##民有、民治、民享
綜上所述，在經費被日益削減（政府財政收入減少及環保原因）的背景下，中心化科研的中端和前端過程存在大量冗餘和內耗，甚至是浪費科研人員的生命。針對上述中端和前端的弊病，DeSci運動旨在利用基於區塊鏈的"Web3 "技術來激勵科研工作者進行公開透明的研究，解決中心化科研的痛點和瓶頸，擴大和傳播人類的共享知識[4]。
DeSci運動屬於公民科學和開放科學運動的一部分。在保護隱私、合法活動的前提下，甚至可以應用於科研的後端，也就是實驗部分。 2021 年5 月，期刊《Nature》發表一篇題為“Smartphone science: apps test and track infectious diseases”的文章，提到智能手機逐漸在現代科研中發揮重要作用，例如通過發動社群志願者利用手機拍攝功能和App應用來追踪蚊子引發的疾病[5] 、標記新冠病毒感染者[6]等。科研人員利用手機的拍攝功能做出了與5萬美元的熒光顯微鏡相仿的實驗結果，成本只花了不到40 美元[7]。 Web2和Web3技術均在DeSci運動中大放異彩。
科研活動發動的社群志願者實際上就是去中心化自治組織（Decentralized Autonomous Organization, DAO）。在DeSci運動中，理應有公民科學/開放科學和DAO的精神：數據公開、成果開源、過程透明、公眾支持、成本分攤、利益共享。而支撐這些DAO的精神的基礎設施正是Web3技術。
Source: https://www.azquotes.com/
2. DeSci運動採取的技術手段有哪些？
DeSci運動主要依靠基於以太坊鏈（Ethereum, ETH）的Web 3.0。例如：
① 數字資產代幣化。有兩種模式，第一種方式較簡單，將科研成果轉化成非同質化代幣（Non-Fungible Token, NFT），科研人員可以藉此直接獲取經濟收益。例如第一個科研手稿圖製作的NFT在OpenSea網站上賣出了13個ETH（約24000美元）的高價[8]。但這種售賣高價可能不是常態，NFT收入不足以覆蓋科研支出。
第二種方式較為複雜，類似於房產證券化，通過DAO眾籌科研經費，DAO根據社群投票、國庫多簽審核來發行代幣，擁有DAO 代幣的成員共同擁有研究成果的版權，例如VitaDAO [9]，通過發行代幣VITA，對缺少經費或無人研究的罕見疾病的研發給與資助。
② 高效點對點數據存儲（IPFS）技術。科研人員之所以要把成果發表在中心化平台上，並且可能需要支付一定的費用，是因為要把數據和結果存儲在服務器上託管，並且由平台提供網頁端入口，以便其他人獲取和共享。 IPFS是一種點對點超媒體協議，將文件轉化為使用哈希值加密的區塊，文件內容一個字節的細微差異都會導致其區塊的哈希值不同[10]。這些區塊散佈在各個網絡節點，並可從Web2入口檢索。當索引某文件時，IPFS協議從不同的節點下載該文件關聯的區塊。
③ 利用去中心化金融（DeFi）技術，通過時間戳、工作量證明等鏈上驗證手段設置科研激勵制度。例如Ants-Review項目將同行評議過程轉移到鏈上進行，作者在以太坊鏈上匿名發布科研結果草稿，並提交審閱任務和賞金。審稿人將評語和建議上傳到以太坊鏈上，整個社區評估同行評審結果，根據其評估質量進行按比例支付[11]。除此之外，也有不基於代幣激勵的同行評議過程，例如利用聲譽系統（Reputation System）和IPFS將評審過程轉移到鏈上進行，這裡對於審稿人來說，激勵機制是社區在鏈上給審稿人不斷更新的聲譽打分而不是代幣[12]。 IPFS 用來存儲和共享論文從初稿到最終發表的不同版本以及同行的全過程審閱報告。
聲譽系統在Web2中的應用並不陌生，例如利用互聯網的信息交互特點來量化商家在服務客戶過程中的口碑。很多中心化的電子商務平台，例如大眾點評、淘寶、亞馬遜等都會對商家設置一個不斷更新的評級。消費者從不同的角度來打分，例如產品質量、物流配送速度等。但是這些評級存在虛假的五星好評，也就是“刷分”現象，且已經形成完整的產業鏈，商家也會利用優惠券返金等手段誘導顧客進行好評。不僅在評級上造假，商家在銷量、成交單、成交額上也會造假。
當Web3技術應用到聲譽系統時，時間戳驗證、鏈上記錄專業成就、不可售賣和轉讓的NFT等手段使這些評分造假變得成本非常高昂，鏈上錢包的簽名和授權也降低了個人數據洩露的風險。 2022年6月，MetisDAO 基金宣布推出基於Web3 的聲譽力系統（Reputation Power System）[13]。聲譽力是指通過鏈上成就獲得的可移植和可組合的評分。通過執行諸如部署智能合約、輸出內容、鑄造NFT、投票等操作，參與到DAO治理中並為之做出貢獻，獲得聲譽力。
健全的聲譽系統和相應的DAO治理體係對DeSci這個理想目標能否圓滿達成至關重要。因為個人聲譽在DAO籌集的經費的使用中起到信任證書的作用，可能直接決定投票權和評審權。因此，基於Web3技術的DeSci運動不可避免地會遭遇一系列信任上的問題。為了真理或者名利打破頭的科學家大有人在，科學研究不是請客吃飯，滿臉和和氣氣。
> 當然更不是拍電影，人人都是王姐歸來。
Source: 電影《唐人街探案》
3. DeSci運動未能覆蓋的領域有哪些？
DeSci運動要解決的一些問題，可能本身並不是個問題。就像小品《賣拐》裡的範大廚師一樣：
> 走著走著怎麼就瘸了呢？咋還從騎自行車到拄上拐了呢？
##團結統一戰線，把朋友搞的多多的
進入21世紀後，世界政治經濟形勢突飛猛進，例如中國加入世貿、美國量化寬鬆，直接導致科研項目和經費的井噴式發展。中美兩國的基金項目和論文產出（以及輸出留學生）呈現數量級的增長。當一個小問題增長了一個數量級後，就會成為一個不可忽視的大問題，嚴重影響學術界生存發展。中心化的官僚組織為了解決前文所述的痼疾和弊端，也必須上升一個維度，否則無法應對日新月異的挑戰。
於是，學術共同體的改良派發起了新一輪的開放科學運動高潮，主要包括論文的開放獲取、開放數據和開源軟件運動。新世紀的開放科學，以開源的Web2中心化平台為主，例如科研人員可以把自己的論文草稿以預印本（Preprint）的方式託管在ArXiv網站，該網站運行在美國康奈爾大學服務器上。
預印方式的優點在於，不需要經過耗時費力的同行評議過程，直接公佈研究成果，把科學發現以最快的速度傳播，這一點在新冠肺炎疫情爆發之後起到了關鍵作用。當然，隱藏的好處是科研人員可以搶先宣示對新發現的主權，像大航海時代搶著插旗的殖民者一樣。
Source: 電影《Pirates of the Caribbean: On Stranger Tides》
而開源代碼、軟件、數據可以託管在GitHub等網站。雖然文檔共享和版本控制是從區塊鏈技術中受益最大的領域，但GitHub在團隊合作編寫代碼、文檔、保留不同的版本、分享成果等方面仍然有不可比擬的優勢，尤其是界面對程序員來說非常友好，通過網頁可以直接讀取代碼。如果某個程序包或文檔在GitHub上，幾千人給與星級打分，那麼原作者即擁有非常高的聲譽和職業能力證明。
Source: https://github.com/guofei9987
開源的操作系統有Linux、Unix等，開源的軟件有Open Office、Blender、QGIS等。在Google的開源編程器Colab中，可以不安裝編程軟件，直接在網頁上編譯代碼，並將代碼和文檔保存在雲端硬盤上。
因此，在最近十幾年裡，開放科學本身獲得了學術共同體的大量人員的參與， DeSci運動作為革命黨，需要證明自己的解決方案比中心化官僚組織內部的改良派強很多才行。已經參與到開放科學浪潮的科研人員未來將是DeSci革命運動的主力軍，但是目前DeSci運動似乎並沒有考慮怎樣吸收這些人參與其中。
##你的鏈，我的鏈，都是大家的鏈
另外一個問題是DeSci運動的革命綱領——區塊鏈本身。
雖然比特幣和以太坊代表的區塊鏈技術，以帶時間戳的分佈式賬本來表示價值之間的傳遞，理論和技術手段始於2009年中本聰發明比特幣之後，但是想法早已在自然科學流行數百年。整理文獻之間的引用關係，就像比特幣的交易記錄均可以追溯到創世區塊一樣，完全可以追溯至原始的論文。
期刊《Nature》整理了該期刊自1900-2017年以來出版的8.8萬篇論文，這些文獻包含著近7億個引用關係，如果有其他的論文引用了某篇論文，那麼它們之間就產生連接，如下圖，圖中點代表論文，顏色代表學科，點的大小代表被引用的次數[14]。這8萬多篇論文只是科學文獻中的滄海一粟，自然科學綿延數百年的文獻引用體係是帶著時間戳和價值傳遞記錄的、多條區塊鏈交織成的網。
雖然匿名是區塊鏈的長處，但是在科研人員十分重視印刻有真實名字的作品。數學物理等基礎學科是個人英雄主義色彩濃厚的科研領域，沒有人能拒絕以自己名字命名定理的終極誘惑。例如著名的“洛必達法則”，即是貴族洛必達（侯爵），每年給天才數學家約翰·伯努利300里弗爾（相當於136千克白銀）資助其研究，換取了這一重大數學研究成果的命名權，從而名垂青史。
所以，一篇論文最大的審稿人、最先的審查，永遠是署名的作者自己。雖然DeSci運動在同行評議上的應用值得推廣，但是同行評議制度本身還有繼續存在的必要性嗎？
如今，每個人都可以把自己的想法發表在博客、視頻網站上，交流和傳播知識的方式是即時的、可雙向交互的。在數據公開、結果透明的基礎上，這個世界就不應該存在被拒絕發表的文章。給一篇論文提出修改建議的，也不應該是寥寥數人，而是所有能看到這篇論文的人，並且作者對論文擁有最大的處決權，根據建議修改文章內容。 DeSci運動在同行評議中的應用屬於針對冗餘的市場需求而製作出的解決方案。
Source: https://cryptohayes.medium.com/
##欲速則不達
有時慢才是好的，慢才有價值，Web3技術帶來的效率並非總是最優解，存在十年磨一劍的科研成果。即使將來的某一天DeSci能把科研的直接成本降為零， Communication（表達、溝通、交流） 也永遠是最大的成本。科學知識的獲取非常簡單，成本很低，但是消化和吸收的成本很高。人的大腦比宇宙還要復雜難懂，愛因斯坦與哥本哈根學派爭論了30年，思想宇宙的碰撞火化四濺，直接導致物理學理論呈現核爆式發展。直線距離最短，但是曲折的路線價值更高。
Source: https://www.agu.org/
##避免重蹈覆轍
目前DeSci運動中湧現了一批資助科研的DAO基金，例如資助海洋學研究的OceanDAO基金會[15]、資助生物醫學的Molecule基金會[16]、VitaDAO基金會[9]等，運營模式是通過DAO來眾籌經費，但是都沒有擺脫“提交申請—審批項目—獲得資助”這個過程，除了時間上的節省之外，並沒有在模式上帶來本質改變。由於這種模式與傳統中心化科研的史詩過於押韻，筆者不再羅列推理證明，這裡簡單給出一句結論：
> 只要有審批，就會有中心化。
4. DeSci運動未來可能的發展方向?
##未算勝，先算敗
戰國時期孟嘗君豢養的三千門客，雖然大部分是混吃混喝，但是生死攸關時刻有些門客確實能發揮決定性的作用，例如國士無雙的馮諼，以及雞鳴和狗盜之流。
就像基督教不會缺少捐助、寺廟的大和尚兜里永遠香火錢興旺一樣，科研也是維護統治穩定、社會和諧的手段之一，即具有功利性，也具有觀賞性。 90%的學術成果都是重複性的冗餘研究，既非原創，也沒有理論價值或者應用價值。而10%的高水平科研則不需要通過DeSci運動就能得到大量資助。
從社會頂層結構的設計上來講，科研活動是一項失敗率很高的活動。學術共同體內雖然等級森嚴，但是對失敗的研究容忍度也很高。
即使在一些商業公司內部的研究院或研發中心，研究一項技術的周期也可能曲折漫長。例如華為高薪聘請的國外工程師，耗費10年才在5G算法上有所突破；一些生物製藥公司的新型藥物研發週期，可達20年以上；谷歌、微軟、百度這三大人工智能研究中心的大部分經費也都打了水漂，但是谷歌人工智能研究院的學術貢獻，已經可以比肩象牙塔內的學術界。
在目前DeSci運動中，未能發現對失敗的包容度問題。在華為，任正非可以一言九鼎地支持，哪怕失敗了很多次，但是DAO組織投票表決中，可能會出現“群體性失智”現象。這可能是DeSci運動未來需要增進優化的地方。
##邊緣突破
革命運動若能成功，定是從邊緣突破的，也就是“以農村包圍城市”。在小眾化的、得不到政府或者公司資助的、油水不大的領域，DeSci運動可能會大放異彩。
在應用科學中商業化程度較高的領域，例如計算機信息技術領域的開源程度最高，因此數據和代碼的獲取是相對來說容易（部分核心代碼由於利潤問題沒有開源）。雖然IPFS技術能將數據以去中心化的方式存儲和共享，但是在某些實驗領域，數據本身是很寶貴的，往往是花費巨大的人力物力消耗才能取得，且有一定的技術門檻，公開的可能性很小。更何況有時科研人員之間交流和共享信息會受到國家政治權力的限制。科學知識是可以免費公開的，但是現代科研基於技術，是有門檻和護城河的，有許多的技術專利或成果是不可能開放的。
DeSci 更應該專注於為科研人員賦能，而非只關注區塊鏈這個工具本身。區塊鏈技術並未被廣大科研人員所熟知，很多人連ETH錢包都不知道怎麼使用。 1927年大革命時，北伐能取得成功，有一部分客觀原因是漢陽造步槍廣泛裝備了北伐軍。當然，北伐領袖最後還是被財閥收買了。科研人員本身的保守性和鬥爭軟弱性，也可能會限制DeSci運動的發展壯大。另外，目前的加密錢包在丟失後幾乎不可挽回。因此需要加強關於錢包安全的基礎設施建設。
##“不遇盤根錯節，何以別利器乎？”
DeSci運動的整體資助數量可能最終佔比較小，但是作為傳統科研的可替代方案，DeSci有望成為馮諼的“狡兔三窟”，為科研活動爭取到最大程度的支持。
自然科學在誕生之初，經費來源於教會、國王或貴族的資助，從來就沒有獨立和去中心化過。盤根錯節的科研傳統以及利益集團，橫亙在Web3普世價值觀的面前。希望這些歷史的慣性能被DeSci運動所打破。
如果不能，料也無憾，歷史將繼續篩選出下一個挑戰者上擂台。
Source：
[1] Science Needs to Shrink Its Carbon Footprint[EB/OL]. https://www.scientificamerican.com/article/science-needs-to-shrink-its-carbon-footprint/.
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[3] Monserrate S G. The Cloud Is Material: On the Environmental Impacts of Computation and Data Storage[J], 2022.
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[5] Ravindran S. Smartphone science: apps test and track infectious diseases[J]. Nature, 2021, 593(7858): 302-303.
[6] Varsavsky T, Graham MS, Canas LS, et al. Detecting COVID-19 infection hotspots in England using large-scale self-reported data from a mobile application: a prospective, observational study[J]. The Lancet Public Health, 2021, 6(1): e21-e29.
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[12] Tenorio-Fornés Á, Tirador EP, Sánchez-Ruiz AA, et al. Decentralizing science: Towards an interoperable open peer review ecosystem using blockchain[J]. Information Processing & Management, 2021, 58(6): 102724.
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[15] OceanDAO Grants[EB/OL]. https://oceanprotocol.com/dao.
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