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科學是知識和進步的基礎，作為一種基本的公共產品，科學需要可靠、透明和公開的訪問。本文討論了科學的現狀如何在所有這些方面得到改善。 Web3技術為改變現狀提供了令人興奮的可能性，一場新的去中心化科學（DeSci）運動正在開始利用這些新技術來改善科學。
技術創新在歷史上使我們生產、驗證、保存和傳播知識的能力得到了巨大的改善。從15世紀印刷術的發明–它首次使知識的大規模傳播成為可能，到20世紀互聯網的發明–它極大地降低了分享信息的交易成本。
科學出版面臨什麼問題？
科學出版物市場主要由五家大型營利性公司（Elsevier、Black & Wiley、Taylor & Francis、Springer Nature和SAGE）主導，它們共同控制著50%以上的市場。全世界科學論文使用權的銷售額超過190億美元，就收入而言，科學出版業介於音樂業和電影業之間。
出版公司的兩種主要商業模式是”付費獲取”和”付費出版”。這兩種模式都依靠科學家的無償勞動來進行同行評議。這相當於科學家非自願地向出版業捐贈了數十億美元，主要用公共資金或研究人員的私人時間來提高出版社的利潤，並剝奪了科學家進行高質量裁判工作的公平回報。這裡有一個來自弗吉尼亞大學的很好的測驗，讓人感受到了錢的重要性。
訪問付費
在付費獲取模式中，期刊向個人和機構（如大學圖書館）收取訂閱費或訪問費。每份期刊的年度訂閱費用通常為數百美元，獲取單篇文章的費用通常在20美元至100美元之間。
大學、圖書館和政府等機構訂戶得到的是捆綁式”交易”，其中往往不僅包括出版商排名最靠前的期刊，還包括大量小眾或低影響力的期刊，如果這些期刊不在捆綁式交易中，訂戶可能不會願意支付。這種通過捆綁商品來利用市場支配地位的做法，是鞏固市場地位的一種強有力的反競爭策略。通過在一次交易中佔用圖書館的大部分預算，在位者可以保護自己的市場不受來自新來者的競爭。
這種模式下的期刊訂閱對公共資金是一個巨大的負擔。例如，英國在2014年花費了5230萬美元用於年度期刊訂閱，而荷蘭在2018年為其公立大學訂閱僅一家大型出版社（愛思唯爾）的期刊支付了超過1400萬美元。儘管公共資金在期刊訂閱費上有大量支出，但納稅人–他們為大部分研究和期刊訂閱費提供資金–卻無法獲得其稅收所支付的科學。
付費出版
在”付費出版”模式中，作者為他們發表的每篇文章支付費用（即作者出版費–APCs）。與”付費獲取”模式相比，這些文章通常是在開放獲取協議下發表，允許公眾在線獲取內容。不同期刊和文章類型的出版費各不相同，典型的出版費在2,000美元至11,800美元之間。科學家要么從研究預算中支付這些費用，要么自掏腰包，要么依靠其雇主（如大學）支付費用。付費獲取”期刊的總數和市場份額每年都在增長。
付費出版”模式的核心是一種不正當的激勵機制：文章的作者只有在稿件被接受時才付費。這意味著，每拒絕一篇稿件，期刊就失去了潛在的收入。因此，開放獲取的期刊在選擇上通常沒有那麼多限制，以維持其商業模式。雖然開放獲取期刊降低了知識獲取的門檻，而且許多期刊都是高質量的，但從整體上看，這種模式導致了掠奪性期刊在世界範圍內的流行，降低了標準，並為幾乎沒有價值的研究打開了閘門。
因此，我們的科學策展系統陷入了兩難境地：一邊是以訂閱為基礎的出版商控制著發行渠道，並被證明是頑強的、不可動搖的、從納稅人資金中提取資本的強大力量。他們高度挑剔的旗艦期刊允許進行有利可圖的捆綁交易。同時，在另一邊，開放獲取模式因數量而繁榮，並使掠奪性出版商在全球範圍內崛起，使科學文獻充斥著大量虛假的、不可靠的、甚至是剽竊的報告，偽裝成科學。
最後，”付費獲取”和”付費出版”兩種模式都將絕大多數來自低端機構的科學家和發展中國家的人們排除在科學參與之外，從而誇大了不平等，限制了進步和發展的機會。
需要一種新的模式打破剝削
最新的創新涉及人類的協調和使用web3技術的價值再分配，其目的是實現一個去中心化的互聯網版本。 Web3是基於點對點的網絡，其中有越來越多的自我認證、大規模的多客戶數據庫，稱為區塊鏈。
正如20世紀90年代的早期網絡一樣，Web3現在正處於實驗階段。懷疑論者正確地指出，該空間目前充斥著騙局和過度的營銷炒作。然而，也有一些重大的技術突破，可以用來創造一個更好的、更開放的、更可驗證的和安全的科學記錄。
我們發現至少有六種方式可以使web3的突破為科學和科學家帶來好處：
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新的合作方式
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更加透明、可改變的激勵結構
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去中心化的數據和元數據存儲
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經過驗證的研究對象
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新形式的身份管理
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資助研究的新方式
新的合作方式
web3的核心承諾是，通過利益相關者的激勵協調，以無信任、抗審查的方式執行代碼，並通過點對點的網絡進行協調，向用戶廣泛地重新分配價值。建立在這些網絡之上的是去中心化的自治組織（DAO），即由貢獻者和活躍用戶組成的社區，他們通過共同擁有和共同管理這些網絡進行合作。
更透明、可改變的激勵結構
智能合約的可編程性、可組合性和無信任執行為機制設計創造了一個豐富的實驗空間。透明的激勵系統可以通過程序化的方式進行協調，而不依賴於對中介的信任。所有的事件都記錄在一個開放的、不可改變的賬本上。這些自我認證的、大規模的多客戶數據庫可以用來大大改善科學的可及性、透明度和可信度。
去中心化的數據和元數據存儲
Web3原生的互操作數據模型，如IPLD，與存儲激勵層（如Filecoin）相結合，可以使每個人都能永久地獲得科學。 web3上的持久性標識符（PID）被內容標識符（CID）取代。與PID不同的是，CID是加密的，以提供對其基本內容的防篡改映射。
與DOI（出版業的PID和主鍵）不同，Web3的CIDs可以隨意發布，不受鏈接腐爛的影響，並且不受內容損壞的影響，傳統維護成本很高，並且依賴於由出版業控制的集中式機構。從web2 PIDs到web3 CIDs的轉變將是一個範式的轉變，我們有能力產生豐富的相互聯繫的、不可改變的知識圖譜（CID-圖譜），並從這些關係中自動生成豐富的科學元數據。這樣的web3知識圖譜將揭示研究領域內的聯繫的新信息。
核實的研究對象
轉向web3也將是一個步驟，以克服用於共享科學知識的靜態印刷品和PDF技術的過時遺產，轉向豐富、動態的研究對象結合文本、代碼、數據、視頻、同行評議、註釋和評論，允許跟踪研究對象的發展，包括版本管理、引用、複製狀態，以及開放科學實踐、徽章和復制狀態的鏈上驗證。
研究對象將被捆綁在可複制的代碼碼頭上，並允許通過可複制性運行對研究成果進行系統性重建。去中心化的計算解決方案與完全同態加密相結合，將允許用戶以保護隱私的方式分享敏感數據，從而為廣泛的重用性和保護可商業化的科學知識產權打開大門。
身份管理的新形式
Web3還賦予了匿名身份以權力，可以通過防篡改和可審計的方式將個人對科學的貢獻與跨平台的貢獻聯繫起來（如作者、同行評議、科學評論）。通過將”技能證明”與匿名相結合，有可能創建一個科學生態系統，同時促進公開辯論並減少偏見。
匿名貢獻者的科學專長可以通過連接到去中心化身份管理系統的zk-SNARKs得到證明。這樣一個系統將允許信用回流到科學家那裡。
資助研究的新方式
DAO使眾籌的組織方式得到創新。例如，VitaDAO從其成員那裡收集資金，用於與長壽相關的研究，這些研究可能會導致創業或專利。作為對研究資金的回報，DAO成員成為研究產生的知識產權的（共同）所有者。與傳統金融業不同，web3提供可編程的資金渠道，可以與研究成果相結合，並安全地保存在託管賬戶中，直到滿足某些條件。
例如，資助者可以在一個節點中宣布一個研究問題或計劃，並把錢奉獻給它的錢包。其他各方可以很容易地增加資金，有效地匯集來自不同贊助商的捐款。研究團隊提出申請，他們的提案得到評估，資金得到匹配。這樣一個系統將比普通的資助計劃更快、更有效、更靈活，允許對新的挑戰（如疫情）做出快速反應。這種模式已經在Gitcoin贈款的背景下得到了成功的測試。
因此，DeSci運動可以支持科學界的努力，改變研究的資助方式和知識的驗證方式，並最終實現共享，有助於將科學知識的所有權及其價值從中介機構轉移到創造該價值的科學家身上。
通過在鏈上為研究對象建立索引，並將它們與金融渠道聯繫起來，我們創造了一種新的基元，它將激勵的可編程性與作為動態研究對象的科學知識的生產相結合。
例如，我們可以自動創建託管賬戶，在讚助人、作者、研究機構、基金會、DAO和規模化的營利性研發之間安全地輸送資金。這些賬戶對任何人開放，以創建驗證補助金：同行評審補助金、人工製品評估補助金、複製補助金，以及進行審核後的分析計劃的直接資金。與傳統的銀行系統不同，所有的金融交易都記錄在鏈上，提供完全的透明度和可審計性。
將鏈上研究對象、存儲在IPFS上的防篡改數據和基於託管的無信任賬戶結合起來，我們可以創建一個向所有人開放的一鍵式資金解決方案，具有效率、可追溯性和可訪問性，以外科手術的精度解決整個科學驗證的空間。
我們把這個概念稱為”DeSci節點”–因為它們是web3堆棧中固有的。這有可能極大地提高科學驗證的速度，並加快研究資金的投入，這對於找到快速、可靠的應對新挑戰的方法特別有用。
科學的選擇和驗證
科學事業的一個核心特徵是在同行評議的基礎上將研究文章選入期刊和會議。儘管我們在前三篇博文中討論了當前系統的缺點，但對科學家來說，從機構來源獲得資金仍是至關重要的。傳統的體系會在這裡繼續存在，因為它所承載的聲望以及大學、研究機構和資助機構圍繞它們建立的粘性激勵系統。
DeSci可以通過提供研究對象和人工製品（例如，經同行評議的ACM徽章、OSF徽章、FAIR數據）的按需驗證服務來補充和改善現狀。此外，複製研究可以得到明確的激勵，結果的可複制性可以在鏈上得到獨立驗證和索引。這種整體性的策展服務是在開放領域進行的，不要求對研究對象的版權或其他知識產權。這將使科學家們能夠繼續在與他們最相關的現有期刊上發表他們的手稿，同時使經過驗證的研究對像對所有人開放和免費。
安全存儲和驗證的研究對像還可以幫助科學期刊的編輯更快、更好地評估他們收到的投稿。可複制性的鏈上證明、FAIR數據的驗證徽章和開放的科學實踐將向編輯發出信號，表明哪些提交的材料最有可能報告真實、可複制的發現。這可以幫助雄心勃勃的投稿獲得成功，減少欺詐，並加快期刊的周轉時間。
作為DAO的科學協會
協調鏈上索引的研究對象的驗證（同行評議、人工製品評估、複製評估）的一種方法是由科學協會運行一個DAO棧（本質上是一個用於協調微觀任務的OSS預印本驗證覆蓋層，與存儲研究對象的鏈對接並將信用分配給科學家）。
這樣的DAO應該由每個領域的知名科學家運行，並使他們能夠將他們的服務創造的價值貨幣化並相互分享，例如通過收集驗證補助金，並以帶津貼的研究金的形式自動重新分配給參與DAO的早期職業研究人員。
向科學家回報價值的DAO
設計可持續的機制來創造價值再分配，使其遠離大出版商，轉向去中心化的科學社區，這一點現在很迫切。全世界有才華的科學家都需要新的方法來提高他們的經濟條件。結構性因素，如不斷上升的通貨膨脹和停滯不前的工資，再加上越來越多地將資助資金分配給年輕一代的首席科學家，給早期職業科學家造成了不可持續的經濟狀況。這種情況是如此的戲劇性，甚至每月幾百美元都會對一個有才華的早期研究人員的生活產生極大的影響。
DeSci實驗室正在為此目的建立ARC
下面的表2總結了在傳統體系中和在DeSci中如何評估和選擇研究的主要區別。
將影響力和可複制性重新掛鉤
在許多學術領域，目前的科學記錄都偏向於新穎性，而忽略了可複制性（《為什麼科學面臨著可信度危機》）。這種偏見破壞了科學的可信度和合法性，並帶來了巨大的社會成本。複製危機的核心原因之一是缺乏明確的激勵措施，讓科學家在其手稿之外分享研究成果，開展複製研究，並從一開始就考慮其新發現的可複制性。 DeSci可以通過建立明確的複制激勵機制來改變這種狀況。
邁向一個知識可公開復制、可驗證、可獲取的世界–並為科學家帶來價值
綜上所述，我們在此概述的願景將提高研究的可靠性、透明度和可及性。它還允許科學家獲取他們用自己的工作創造的部分價值。此外，它還允許科學的機構和私人讚助者以及私營部門以快速、資本效率高和靈活的方式將資金用於他們認為最有價值和前景的課題、團隊和方法，並且完全透明。
