PNAS速递｜想法引擎：从市场和遗传演化到科学，统一创新与过时

关键词：创新与过时，可能性空间，生物演化

论文题目：Idea engines: Unifying innovation & obsolescence from markets & genetic evolution to science

论文期刊：PNAS

论文地址：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2312468120

创新和过时描述了不断搅动和适应社会和生物系统的动态变化，在特定的领域中这些概念会有特定的形式化表示。本文用一个简化的“可能性空间（space of the possible）”(如技术、基因突变、科学理论）动力学模型形式化了创新和过时等概念之间的联系。在这个空间里，智能体（如公司、有机体、科学家）在成长、死亡和复制的过程中与之结合。

研究预测了三种情况：空间是有限的，不断增长的，或者是熊彼特式的反乌托邦——在这个反乌托邦中，陈旧的东西会驱使系统崩溃。文章揭示了一个临界边界，在这个边界上，可能的空间在规模上剧烈波动，显示出多样性变化的循环周期。当空间有限时，对应于物理上可实现的系统，会发现令人惊讶的结构。该结构预测了创新前沿附近和远离创新前沿的智能体密度的分类，作者们将其与企业生产率、COVID多样性和科学出版物引用率的分布进行比较。

本文从第一性原理推导出的最小模型与实证例子相一致，这意味着企业成本效率和生物进化中的追随领导者的动力学（ “follow-the-leader” dynamics），而科学进步反映的是等待旧思想过时的共识。文章提出的理论为统一创新引入了一个全新的、可实证检验的框架。

图1. 左图是(a)随机图结构和(b)线性点阵投影上建立模型示意图。(a)在最贴近现实的近似中，智能体可以在一个随机的、动态的思想晶格上跨越一个或多个思想。但智能体往往集中在局部的专业领域。通过将图合并成(b)一个长度为L的线性晶格来近似这一点，该晶格沿着x = 0处的创新前沿生长到右侧的相邻可能区域，并沿着x = L−1处的过时前沿消失。这可以扩展到其他结构，如树结构等。（具体见文章附录）。右图是不同参数情况下创新动力学描述的不同时间演化曲线。

图2. (A和D)公司、(B)基因突变和(C和G)科学引用创新的实证与模型预测结果对比。数据为彩色，模型拟合为黑色虚线。(A)美国金属冲压工业直方图，模型拟合(黑色)至1958年和(D)按规模分组的跨行业印度公司。(B)首检株hCoV-19/Wuhan/Hu-1/2019碱基对突变数对SARS-CoV-2多样性(分支率归一化)。模型高估了起源附近的入住率，这意味着在大流行开始时，有限的监测漏掉了变异。(C) 1980年发表的物理评论B类文章的标准化被引率，按总被引率划分，截止到2020年。(G) 1990年提交和2022年之前授予的电气和电子技术专利申请的标准化被引率，按申请后20年内的总被引率分开。

编译｜陶如意

计算社会科学读书会第二季