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科研資源的分配也有馬太效應嗎?

林雯菁
・2018/08/27 ・1625字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

馬太效應」(Matthew effect)指的是即使兩個研究者的能力相當、對科學的貢獻也相當,但原本就有名的那位會比原本無名的那個得到更多的關注與認可。

比方說,只能有一個獲獎人的獎項通常會被頒發給原本就有名的那位(實驗室大老闆),而不是原本默默無名的那位(苦情研究生);於是有名的科學家愈來愈有名,相對地也能夠累績更多的名聲與資源。

馬太效應典出《馬太福音》「凡有的,還要加給他,叫他有餘;凡沒有的,連他所有的也要奪去。」圖/pxhere

馬太效應最初由社會學家羅伯特·莫頓(Robert K. Merton)於1968年所提出。但要如何解釋為何會有這樣的現象呢?一種可能的解釋會是:這些人得到了資源(不管是研究經費、人脈、或其他各式各樣的資源),後續當然更有機會有高品質的研究產出,有了產出後當然就能得到更多的獎項、資助與名望。

只不過,一項新研究顯示上述解釋恐怕不是唯一的原因。

圖/maxpixel

當然過去也有不少研究試圖釐清「馬太效應」的成因,但總是有個很大的限制──

搞不好獲獎人真的在某方面比沒得獎的人更優秀啊!

決定研究人生分水嶺的那一分

新研究克服這項限制的方法,得力於荷蘭的一個研究經費方案 Innovational Research Incentives Scheme 的機制。這是荷蘭的年輕研究者獲取初期研究經費的最主要來源,它機制的特別之處在於他們判斷申請者能不能拿到經費是基於每個人的分數是否達到標準。

例如,我們假設標準是 60 分,那就表示分數超過 60 分的人都可以得到經費,低於 60 分的人都拿不到。所以,61 分的人跟 96 分的人都可以拿到錢,59 分的人跟21 分的人卻都一毛錢也領不到。但是我們可以想像,61 分的人真的有比 59 分的人厲害到哪裡去嗎?就像考試的時候,猜錯一題選擇題可能就是及格與不及格的差別啊。

所以研究者們假設:

分數剛好通過、跟分數非常接近但未達標準的兩群年輕研究者的實力其實是相當的,但兩群人基於運氣好或不好,只有其中一個拿到了這筆重要的研究經費。那麼這些人在他們往後的研究生涯中,得到了什麼不一樣的待遇呢?

圖/flickr

結果顯示,在那些分數剛好通過標準因而獲得初期研究經費的這群人之中,有較高比例的人日後也成功獲得了其他研究經費(相較於分數接近但未獲得初期研究經費的那群人)。

這個現象不斷重複的結果,導致在八年後,其中一群人所累計得到的研究經費總額比另一群人所得到的經費的兩倍還要多(這還沒把第一筆錢算在內)!還有,在10-16 年之後,這群人有28%成了正教授,但另一群人只有 19% 獲得正教授的職位。

問題是,第一群人的研究產出真的有比另一群人高嗎?就像先前提到的解釋:

得到經費的人或許做出了更好的研究,因而幫助他們申請到更多的經費。

研究的結論恐怕不支持這項解釋。

圖/maxpixel

因為這兩群人在得到第一筆研究經費前後(前十年內與後五年內),兩者的論文發表數量(publication)、論文被引用次數(citation)、以及H指數(H-index,是一個綜合評量產出與品質的指標),都不相上下。

顯示至少在得到這筆重要的初期研究經費之後五年內,這群分數低空飛過的年輕研究者,之所以能得到更多其他的研究經費,並不是因為他們拿了這筆錢之後有了更好的研究成果。而或許只是因為他們的簡歷上,「研究經費」的欄目裡面多了一行。

這項新研究也發現,一開始申請失敗的那一群人,日後有較少比例的人會繼續申請幾個大型的研究經費(但並不是因為這些人離開學術界或搬到別的國家,就只是因為他們不願意再繼續申請)。當然除了鼓勵失敗的人不要灰心,可以繼續嘗試以外,更重要的是,制度應該有所改變了。

參考文獻

  • Bol, T., Vaan, M. de, & Rijt, A. van de. (2018). The Matthew effect in science funding. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(19), 4887–4890. doi:10.1073/pnas.1719557115

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林雯菁
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英國倫敦大學學院(UCL)認知神經科學博士。興趣是閱讀科學文獻。持續在《Wen-Jing的科學文獻報告》上與大家分享科學新知。


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》