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HIGHLIGHTS
The importance of the team over the individuals
We cannot afford not to take the risk of doing interdisciplinary research

Recent googling brought me to a website by Arthur Wuster who wrote an essay about scientific research. I find that it is interesting to read such an essay from a researcher and shared the translated version here. All below are copyright of his work.

Who dares wins: Why we need more risk research

Abstract: The most important scientific findings are not predictable. For this reason, they are often targeted research projects, but the chance. Is it possible to meet by chance? In this essay I argue that this is feasible, and that this two conditions must be met. First, research teams from as far as possible and not by individual researchers or scientists are operated: today is the majority of the major findings of research teams. Second, these teams of experts belonging to several different fields, be composed. The research projects engaged in such interdisciplinary teams are concerned, although often without results, but in a few cases the results will exceed all expectations. Interdisciplinary research is therefore full of risk, but we can not afford not to take this risk.
Theme: Science Without Borders: How can progress be achieved through interdisciplinary cooperation?

Wer wagt, gewinnt: Wieso wir mehr risikoreiche Forschung brauchen

Abstract: Die wichtigsten wissenschaftlichen Erkenntnisse sind nicht vorhersehbar. Aus diesem Grund sind sie oft nicht gezielten Forschungprojekten, sondern dem Zufall zu verdanken. Ist es möglich, dem Zufall entgegenzukommen? In diesem Essay vertrete ich die These, dass dies machbar ist, und dass dazu zwei Bedingungen erfüllt sein müssen. Erstens sollte Forschung soweit möglich von Teams und nicht von einzelnen Wissenschaftlern oder Wissenschafterinnen betrieben werden: Bereits heute stammt der Großteil der wichtigsten Erkenntnisse von Forscherteams. Zweitens sollten diese Teams aus Experten und Expertinnen, die mehreren verschiedenen Fachrichtungen angehören, zusammengesetzt sein. Die Forschungsprojekte, die solche interdisziplinären Teams betreiben, werden zwar oft ohne Resultate enden, aber in einigen wenigen Fällen werden die Ergebnisse alle Erwartungen übertreffen. Interdisziplinäre Forschung ist deshalb voller Risiko, aber wir können es uns nicht leisten, dieses Risiko nicht einzugehen.
Thema: Wissenschaft ohne Grenzen: Wie kann Fortschritt durch interdisziplinäre Kooperation erzielt werden?

Einleitung

Der eine weiß alles über nichts, der andere weiß nichts über alles. Der eine ist Experte, der andere Universalist. Im Gegensatz zum Experten, ist der Universalist das Ideal des humanistischen Menschen: In den meisten Fällen ein Mann, umgeben von den Gipsbüsten Ciceros und Beethovens, von bis an die Decke reichenden Büchergestellen und säuberlich beschrifteten Schmetterlingsammlungen, Traktate verfassend sowohl zur Interpretation sumerischer Inschriften als auch zu den neuesten Erkenntnissen im Bereich der Mineralogie. Die Bedeutung solcher Universalgelehrter für den wissenschaftlichen Fortschritt ist unbestreitbar. Alexander von Humboldt, der Universalgelehrte schlechthin, hat wesentlich zur Geologie, Zoologie, Botanik und Ethnologie beigetragen und gilt darüber hinaus als einer der Begründer der Geographie. Kein Wunder, dass seine Zeitgenossen der Meinung gewesen sind, er vereinige eine ganze Akademie in sich1. Johann Wolfgang von Goethe hat neben seinem politischen und literarischen Wirken auch noch Zeit gehabt, im Bereich der Chemie, der Botanik, der vegleichenden Anatomie und der Optik zu forschen. Forscher vom Typ Goethes, Humboldts, oder auch Darwins sind jedoch ein Opfer ihres eigenen Erfolgs geworden: Die durch sie erreichte Wissensansammlung hat die fortschreitende Aufteilung der Wissenschaft in mehr und mehr spezialisierte Fachbereiche notwendig gemacht, weil es einfach nicht mehr möglich gewesen ist, in allen Fachbereichen gleichzeitig Experte zu sein.

Für den Rest dieses Essays werde ich die These vertreten, dass heutzutage die aufregendsten wissenschaftlichen Erkenntnisse nicht von Universalgelehrten oder einzelnen Experten stammen, sondern von aus Experten zusammengesetzten Teams. Dabei gilt, dass wissenschaftliche Einsichten umso aufregender sind, je interdisziplinärer die Forscherteams agieren, von denen sie hervorgebracht werden. Interdisziplinäre Forschung ist zwar äußerst risikoreich in dem Sinn, dass die meisten Forschungsprojekte keine nützlichen Einsichten liefern, aber die wenigen Projekte, die tatsächlich erfolgreich sind, haben das Potential unsere Welt zu verändern.

Initiation

The one knows everything about nothing, the other knows nothing about everything. The one is an expert, the other Universalist. In contrast to experts, the universalist ideal of humanistic: In most cases, a man, surrounded by the plaster busts of Cicero and Beethoven, up to the ceiling of bookshelves and neatly labeled butterfly collections, treatises penning both the interpretation of Sumerian inscriptions and to the latest findings in the field of mineralogy. The importance of such universal scholars for scientific progress is undeniable. Alexander von Humboldt, the universal scholar par excellence, has contributed significantly to the geology, zoology, botany and anthropology, and is also considered one of the founders of geography. No wonder that his contemporaries have been of the opinion, he united a whole academy in sich1. Johann Wolfgang von Goethe, in addition to his political and literary work had not had time to do research in chemistry, botany, anatomy and comparing two of the optics. Researchers from the type of Goethe, Humboldt, or Darwin, however, are a victim of its own success: The achieved through them knowledge accumulation has made the progressive division of science into more and more specialized fields necessary because it simply no longer have been possible in all departments at the same time be an expert.

For the remainder of this essay I will argue that today the most exciting scientific knowledge is not universal or individual experts, scholars come, but composed of teams of experts. It applies that scientific insights are all the more exciting action as the interdisciplinary research teams, of which they are produced. Interdisciplinary research is extremely risky in the sense that most of the research provide any useful insights, but the few projects that are truly successful, the potential of our world have changed.

Teamforschung

So wie die erste Hälfte des 19. Jahrhunderts das Zeitalter des Universalgelehrten gewesen ist, ist die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts das Zeitalter des archetypischen Wissenschaftlers gewesen, der allein an seinem Schreibtisch sitzend Theorien entwickelt, sie im Labor mit einfachen, eleganten Experimenten beweist oder widerlegt, und anschließend seine Erkenntnisse in einem wissenschaftlichen Journal veröffentlicht. In der Tat stammen die meisten Veröffentlichungen vor dem Jahr 1955 von alleine arbeitenden Wissenschaftlern2. Seitdem ist jedoch der Anteil der Veröffentlichungen, die nur einen Autor haben, stetig gesunken. Dies trifft nicht nur auf Publikationen in den Naturwissenschaften und im Ingenieurwesen zu, sondern auch auf jene in den Sozialwissenschaften und sogar auf Patente. Heutzutage sind wissenschaftliche Veröffentlichungen mit nur einem Autor entschieden in der Minderheit: Von 700 Veröffentlichungen der jüngeren Zeit im angesehenen Fachjournal Nature haben nur sechs einen einzelnen Autor3.

Research Team

Just as the first half of the 19th century was the era of the polymath is, the first half of the 20th Century, the era of the archetypal scientist have been developed solely of sitting at his desk theories, it proves in the laboratory with simple, elegant experiments or disproved, and then published his findings in a scientific journal. In fact, most publications come before the year 1955 alone working. Since then, however, the proportion of publications that have only one author has fallen steadily. This applies not only to publications in science and engineering, but also on those in the social sciences and even patents. Today, scientific publications with one author only decided in the minority: Of the 700 publications of recent times in the prestigious science journal Nature, only six have a single Author.

Der naheliegendste Grund dafür ist der wissenschaftliche Fortschritt der letzten 200 Jahre. Durch die große Menge an Hintergrundwissen, das es mittlerweile in jeder erdenklichen Fachrichtung gibt, wird es immer schwieriger auf dem neuesten Stand der Dinge in einer einzigen, geschweige denn in mehreren Fachrichtungen gleichzeitig zu bleiben. Um ein Beispiel zu nennen: Laut der Datenbank PubMed4 sind allein im Jahre 2008 3.983 Publikationen über ein einzelnes menschliches Gen namens p53 erschienen, welches in vielen Krebsarten eine wichtige Rolle spielt. Dies bedeutet, dass ein Wissenschaftler, der dieser Literatur folgen wollte, jeden Tag mehr als 10 neue Publikationen lesen müsste. Die meisten dieser Veröffentlichungen sind äußerst komplex, und jeden Tag zehn davon zu lesen und zu verstehen ist für jemanden, der auch noch essen und schlafen will, ein Ding der Unmöglichkeit. Der Umfang dieser Publikationslawine wird offensichtlich, wenn man bedenkt, dass p53 nur eines, wenn auch ein wichtiges, von etwa 25.000 menschlichen Genen ist. So wird es deutlich, dass es schwierig wäre ein Experte in mehr als nur einer Fachrichtung zu sein. Die meisten Forschungsprojekte sind deshalb so angelegt, dass mehr als nur ein Experte notwendig ist, um sie zur Vollendung zu bringen. Es gibt sogar Hinweise darauf, dass eine Veröffentlichung als umso wichtiger angesehen wird, je mehr Wissenschaftler an ihr mitwirken5. Das meiste Wissen wird heute also durch Teamarbeit geschaffen, und das einsame Genie, das mit wirrem Haar an einem möglicherweise gefährlichen Forschungsprojekt bastelt, ist genauso Bild eines vergangenen Zeitalters, wie der humanistische Universalgelehrte mit Gehrock, Schmetterlingsnetz und Tropenhelm. Wenn also moderne Forschung in Teamarbeit betrieben wird, wie ist dann das ideale Forscherteam zusammengesetzt? Ist es effizienter, wenn Wissenschaftler mit dem gleichen Hintergrund zusammenarbeiten, oder wenn das Team interdisziplinär aufgebaut ist und jeder Wissenschaftler einen unterschiedlichen Hintergrund hat? Wieviel interdisziplinäre Kooperation ist genug interdisziplinäre Kooperation?

The most obvious reason is the scientific progress of the last 200 years. Due to the large amount of background knowledge that there are now in every imaginable Department, there is always more difficult on the latest developments in a single, let alone stay in several disciplines simultaneously. A to name Example: According to the database are PubMed4 alone in 2008, 3983 Publications on a single human gene called p53 appeared, in which many types of cancer plays an important role. This means that a scientist wanted to follow this literature, read every day, more than 10 new publications should. The Most of these publications are extremely complex, and every day ten to read them and is meant for someone who wants to eat and sleep, a thing of the Impossibility. The scope of this publication avalanche becomes obvious when one considers that p53 only one, albeit an important, is of approximately 25,000 human genes. So it is clear that it would be difficult to be an expert in more than one subject area to be. Most research projects are therefore designed so that more than one Expert is necessary to bring it to completion. There are even indications that a publication is considered the more important the more scientists to their mitwirken5. Most knowledge is now so established through team work, and that solitary genius, with wild hair in a potentially dangerous Research tinkering is as picture of a bygone age, as the humanist scholar with frock coat, butterfly net and pith helmet. So if modern scientific research is a real team effort, as is then the ideal Research team composed? Is it more efficient, when scientists with the same Background work, or if the team is interdisciplinary and each Scientist has a different background? How much interdisciplinary Cooperation is enough interdisciplinary cooperation?

Interdisziplinäre Kooperation

Um diese Fragen zu beantworten, muss Interdisziplinarität zuerst definiert und gemessen werden. Dr. Pietro Panzarasa von der Queen Mary University in London hat dies versucht indem er die Veröffentlichungen von Wissenschaftlern analysiert hat6. Je nachdem welche Schlüsselwörter in ihren Veröffentlichungen vorkommen, hat er Wissenschaftler bestimmten Fachbereichen zugeordnet. Für jede Publikation hat er dann festgestellt, wie vielen verschiedenen Fachbereichen die Autoren angehören – also wie interdisziplinär das Autorenteam ist – und wie oft die Veröffentlichung zitiert worden ist. Die Annahme hier ist, dass Veröffentlichungen, die oft zitiert werden, interessanter sind als jene, welche kaum zitiert werden. Was Dr. Panzarasa herausgefunden hat, ist dass die am häufigsten zitierten Veröffentlichungen von Autorenteams stammen, die entweder sehr spezialisiert sind und hauptsächlich demselben Fachbereich angehören – oder von Autorenteams, die besonders interdisziplinär sind und vielen verschiedenen Fachbereichen angehören. Veröffentlichungen, deren Autorenteams einer nur mäßigen Anzahl von Fachbereichen angehören, sind in der Regel relativ erfolglos. Die Lehre über interdisziplinäre Kooperationen aus dieser Studie scheint also zu sein: Alles oder nichts.

Will ein Team von Wissenschaftlern zugleich interdisziplinär und erfolgreich sein, so sollten demnach seine Mitglieder so vielen verschiedenen Fachbereichen wie nur möglich angehören. Es gibt allerdings zwei wichtige Einwände gegen diese Schlussfolgerung. Erstens, die Annahme dass Publikationen, die oft zitiert werden, interessanter sind als jene, die selten zitiert werden, entspricht nicht unbedingt der Wahrheit. Eine große Anzahl an Anführungen bedeutet zwar zweifellos, dass eine Veröffentlichung populär ist, aber nicht unbedingt, dass sie qualitativ hochwertig ist7. Zweitens, weil Dr. Panzarasas Studie nur die Veröffentlichungen von Wissenschaftlern untersucht, ist sie für alles, das nicht publiziert wird, blind. Eine Studie von Prof. Jonathon Cummings von der Duke University in Durham, North Carolina vermeidet dieses Problem indem sie Forschungsprojekte, die durch die US National Science Foundation finanziert worden sind, untersucht. Ihr Ergebnis ist, dass die interdisziplinärsten Teams die geringste Wahrscheinlichkeit haben, jemals ihre Ergebnisse zu veröffentlichen. Dies scheint im Widerspruch zu Dr. Panzarasas Ergebnis zu sein. Sind extrem interdisziplinäre Projekte nun besonders erfolgreich oder besonders erfolglos? Die Antwort auf diese Frage ist, dass interdisziplinäre Projekte einfach besonders risikoreich sind. Entweder enden sie in einer sehr interessanten Veröffentlichung die oft zitiert wird, oder sie enden mit einem Resultat, das so schlecht ist, dass es nicht einmal veröffentlicht werden
kann.

To answer these questions, it must first be defined and measured interdisciplinarity be. Dr. Pietro Panzarasa from Queen Mary University in London has tried this by analyzing the publications of scientists hat. Depending on which Key words appear in their publications, he has given scientist Disciplines assigned. For each publication, then he realized how many The authors belong to different departments – just like the interdisciplinary Author team – and how often the publication is cited. The assumption here is that publications that are frequently cited, are more interesting than those who hardly cited be. What has found Dr. Panzarasa is that the most frequently cited Publications of author teams are that are either very specialized and mostly the same faculty members – or team of authors, particularly interdisciplinary, and belong to many different disciplines. Publications, whose writing team members only a moderate number of departments are in the Usually relatively unsuccessful. The teaching of interdisciplinary cooperation in this study seems to be: All or nothing.

Will a team of scientists to be both interdisciplinary and successful, should therefore, its members so many different areas as possible Belong. However, there are two major objections to this conclusion. First, the assumption that publications that are frequently cited, are more interesting than those which are rarely cited is not necessarily the truth. A large number of Although citing no doubt means that a publication is popular, but not necessarily mean that they ist7 high quality. Second, because Dr. Panzarasas study only the Publications of scientists analyzed, it is for everything that is not published, blind. A study by Professor Jonathon Cummings from Duke University in Durham, North Carolina avoids this problem by research projects by the U.S. National been financed Science Foundation, are investigated. Your result is that the most interdisciplinary teams have the slightest chance of ever their results . Publish This seems contrary to Dr. Panzarasas result to be. Are extremely interdisciplinary projects is now very successful or very unsuccessful? The Answer to this question is that interdisciplinary projects are particularly risky simple. Either they end in a very interesting publication that is often cited, or they end with a result that is so bad that it will not even publish can.

Interdisciplinary projects are so risky, they also have the potential important Innovation to produce. A reasonable explanation for this observation is
interdisciplinary projects that have the potential to provide important insights as they Ideas, methods and people together from different disciplines.

Into the blue

Like the generations before us, we too have some serious problems . Solve Energy shortages and climate change are major social, scientific and technological efforts are needed if we are to avoid that they have catastrophic consequences. Approaches like the Kyoto Protocol may delay climate change, but not eliminate the long term. The future energy saving measures can also be ensured in the long term be. The global energy demand will grow strongly in 2025, without the offer of fossil fuels to supply the demand könnte9. The production capacity of many oil Exporting Countries has already passed its zenith. The only way to 2025 to avoid a worldwide energy shortage, while carbon dioxide emissions is to reduce the development of new technologies.

The advantages of such technologies would be immense. The Kyoto Protocol would be superfluous be and the dependence on fossil fuels in the Middle East would be reduced. A new industry would be created on the ruins of a petroleum industry, mourn its end very few people would.

It is therefore understandable that calls for a worldwide Apollo-like program to solve the energy and climate problem, according werden10 11 The Apollo program, announced in 1961 by President Kennedy, with the goal within ten years to land a man on the moon, although it is an unsatisfactory Compared with the global problems that must now be solved. The Moon Mission had in fact a clear goal, and also the way was drawn relatively clear. The Way to the goal of clean energy sources is still more than unclear. It is not to see which of today’s existing technologies – if any one – fossil Fuels as an energy substitute könnten12. Unlike the Apollo program, where which it has been relatively clear that among other things, the development of Missile technology would be crucial, it would be for a universal Energy program similar magnitude more difficult to decide into which Technologies should be invested at all.

The financing of riskier basic research provides an alternative to this Dilemma. Interdisciplinary research is, as mentioned before, with a high degree at-risk and has to be a low probability of success. The Probability that a project is successful, however, is only one of the two variables in the Considered to be learned. The second variable is the expected benefit of a successful Project, and in the case of interdisciplinary projects, particularly high. In other Words: Interdisciplinary projects can make an important contribution to the solution of problems offer for which there still is not even a solution. Interdisciplinary Research is risky, but if successful, it also promises a particularly large Profit.

Because of the high risk that is associated with interdisciplinary research, it is unlikely that money for such projects by the private sector available is made. Financial resources must therefore either by governments or by Research organizations and colleges are provided. Whoever ultimately funded interdisciplinary projects, is a low success rate in buying must take.

Another reason why interdisciplinary research only rarely by private companies financed is that it historically for new technology development between and widespread implementation of a lag of several years there. For the Energy sector has the delay in the past 25 years on average gedauert13. Also in the biotechnology sector often takes a long time, until basic findings have a practical used. Between the discovery of DNA structure in 1953 and the use of building upon technologies such as genetic Manipulation of plants, for example, about 40 years ago. It is here , Remember that there is no greater impediment to progress in science as the desire, the success of it too early to feel wollen14. To truly innovative to find solutions to the problems of our time must be, whoever Research funded to take into account that the results can be long in coming.

In recent months, in this respect in the international movement Research landscape come. While until recently, a scientist who is Research money has applied, have been encouraged, is several weeks later to Using a detailed request to write what purpose and possible Uses for his work describes is now financial Support for research into the blue available. The Theo Murphy Blue Skies Award of Royal Society15 example, promoting research that is not usual in the Scheme fit. This is especially true for interdisciplinary projects, since they often have no place have where they can apply for funds, since they no existing category hineinpassen16.

Interdisciplinary cooperation is full of risks. In many cases – perhaps even in the most are – not projects to be successful. In a few cases, however, The results surpassed all expectations and change our world for the better. We can not afford not to take this risk.

PS: Apparenty, Google Translate still has a lot of room for improvement

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Written by blueroselady

June 9, 2010 at 11:40 am

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