本期导读
当90%的科研成果由团队协作完成，如何提升团队科学效能成为关键命题。本书基于美国国家科学研究委员会权威报告，系统剖析团队科学面临的七大挑战——从成员多样性到地域分散性，并提出九项可操作建议。涵盖团队构成、专业发展、领导力培养、虚拟协作支持等维度，为科研领导者、资助机构及政策制定者提供了从组建到评估的全周期管理框架。这是应对复杂科学问题、提升合作研究效能的必读指南。
在过去的 60 年里，随着科学和社会挑战日益复杂，科学知识不断更新、方法不断进步，科学家们越来越多地与同行开展合作研究，这类研究可以划分到团队科学（team science）的范畴（方框 S-1）。如今，90%的自然科学与工程领域的出版物都是由两人或两人以上共同撰写的。随着科学家、资助机构和大学寻求通过吸纳更多人员来解决多面性问题，作者团队的规模也在不断扩大。现在，大多数（自然科学与工程领域的）文章都是由来自多个机构的 6～10 人共同撰写的。
团队科学带来了原本不可能实现的科学突破，如发现了晶体管效应、开发了控制艾滋病的抗反转录病毒药物，以及证实了暗物质的存在。与此同时，合作研究也会带来挑战。例如，虽然团队研究项目规模的不断扩大为研究带来了更丰富的科学专业知识和更先进的仪器，但也增加了沟通和协调工作所需的时间。如果这些挑战得不到重视和应对，项目则可能无法实现其科学目标。为了更有效地为应对这些挑战提供指导，NSF 要求 NRC 设立一个专家委员会，以开展共识性研究，旨在“就提升科研团队、研究中心和研究所中的合作研究效能提供建议”。Elsevier也为这项研究提供了资金支持。团队科学论委员会（Committee on the Science of Team Science）完整任务说明，如方框 S-2 所示。
为了构建研究框架，团队科学论委员会首先定义了团队科学活动及其实施群体。团队科学论委员会的定义反映了此前的研究成果，即团队是指两个或两个以上具有不同角色和职责的个人，他们在组织系统中相互协作、相互依存，以执行任务并实现共同目标。由于这项前期研究关注的是通常由 10 名或更少成员组成的小团队，其规模与大多数团队类似，因此我们将 10 名或更少科学家的团队称为“科学团队”。鉴于参与人数的增加是显著改变成功协作的重要因素，因此我们将由超过 10 名科学家组成的群体称为“大型科研团体”或简称为“大型团体”。
尽管团队科学正在迅速发展，但个体科学家仍在不断做出重要贡献，获得重大发现，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）对宇宙本质的一系列新见解就是其中的重要例证。预算有限的公共和私人资助者必须决定是采用个体调研还是团队调研的方法，如果选择团队调研的方法，则必须明确项目的规模和范围。同样，科学家个人也必须决定是投入时间和精力进行合作研究，还是专注于个人研究。科学家和其他利益相关者在决定是否采用团队科学方法时，需战略性地考虑具体的研究问题、主题以及预期的科学/政策目标。如果适用，还需考虑项目的适当规模、持续时间和团队结构。
为解答上述问题，团队科学论委员会开展了广泛的文献搜集与回顾工作，确定并整理了大量相关科学研究资料。在探究个体与团队因素对效能影响的过程中，团队科学论委员会主要汲取了两个科学领域的方法论与概念框架，这些领域的综合知识与经验为科学家、管理者、资助机构以及政策制定者提升团队效能提供了有力支撑。第一个领域是团队科学论①，这是一个专门关注团队科学的新兴跨学科领域。第二个领域是社会科学领域中关于群体和团队的大量且扎实的研究，如军事团队、工业研发团队、生产和销售团队以及职业运动队的研究成果。
在回顾对科学领域以外的团队研究时，团队科学论委员会发现，在其他情境下，越来越多的团队包含对科研团队构成挑战的关键特征，下文中将详细论述。这些研究已经确定了增强团队效能的方法，并被跨情境地转化和扩展（例如，航空团队中的增强团队效能的方法可以迁移到医疗团队上）。因此，基于科研团队与其他情境下的团队所面临的挑战和流程上的相似性，以及团队研究在不同情境下的推广历史，团队科学论委员会认为，其他情境下的团队研究可以为制定提高团队效能的策略奠定丰富的知识基础。其他情境下的团队研究通常关注小型团队，规模大多是在 10 人及以下，因此更适用于科研团队，而不是大型团体。然而，规模更大的科学家群体（例如研究中心的参与者）通常由多个团队构成，在其他情境下对团队的研究也适用于这些团队。
在探讨组织与制度因素对团队效能影响的过程中，团队科学论委员会对地域分散的团队以及大型科学家群体与其他专业人员群体的案例进行了回顾，涵盖了商业管理、领导力、社会学、经济学等领域的研究，以及大学案例研究和科学政策研究。此外，团队科学论委员会还参考了团队科学领域新兴的研究证据，这些证据不仅聚焦于团队层面，还拓展至组织、制度和政策层面。
资助机构、政策制定者、科学家以及科研团队的领导者均需掌握项目信息管理的有效方法。提高效能的首要步骤在于深入探究那些促进或抑制团队发展的因素，并掌握如何运用这些因素以优化团队的执行力、管理效率及资金配置。尽管团队科学论、团队研究及其他相关领域已产生众多研究成果，但这些研究往往缺乏系统性。团队科学实践者可能面临理解、整合及应用这些分散于不同研究领域见解的难题。本书旨在整合并提炼相关研究，以支撑 13 个结论和 9 项建议，并指出了未来研究的必要方向，详细内容将在后续章节中展开讨论。表 S-1 重申了这些建议，并具体阐述了相关个人或组织（例如团队领导者、大学）应采取的行动方案及预期达成的目标。
团队科学所面临的挑战的关键特征
根据对研究证据的梳理、团队科学实践者提供的信息以及资深专家的判断，团队科学论委员会确定了七个对团队科学构成挑战的特征。每个特征代表一个连续维度的某一端。例如，规模庞大是团队或群体规模维度的一端。科学团队和大型团体通常需要结合这些特征中的一个或多个来实现其特定的研究目标，但这些特征也带来了管理上的挑战。团队科学论委员会将在本书的各个部分中反复提及这七个特征，从而更好地解读其所带来的影响。
● 成员构成的多样性。解决复杂的科学问题往往需要跨学科、跨领域或跨专业的合作。科研团队中可能包含行业利益相关者（例如医生或产品开发专家），以促进研究成果向实际应用转化。同时，鉴于人口结构的改变和科学工作者的全球化趋势，团队成员在年龄、性别、文化、宗教或种族等方面可能存在差异。由于团队成员背景的多样性，他们可能缺乏共同的语言，这为有效沟通研究目标以及确定合作完成科研任务的方式带来了挑战。
● 知识的高度融合性。所有科研团队都会在某种程度上整合信息，因为成员们会将各自独特的知识和技能应用到共同的研究课题中。这一挑战在跨学科或跨领域团队中体现得尤为突出。跨学科研究整合两个或多个学科的数据、工具、观点和理论，以增进理解或解决问题。跨领域研究旨在深度整合并超越学科方法，以产生全新的概念框架、理论、模型和应用。对于此类团队或更大规模团队的成员来说，跨越各自学科的界限分享和借鉴彼此的知识可能比较困难。
● 团队规模的扩张化。在自然科学与工程领域，研究团队的规模在过去 60 年间持续扩大，这一趋势在学术出版物中得到了显著反映。规模的扩大理论上可以通过任务的分工来提升工作效率，然而，随之而来的是团队成员间进行沟通与协调的复杂性增加。相较于在小型团队中工作的研究人员，大型团体中的科学家们面对面交流的机会比较少，这导致信任关系的建立更为困难，并且在达成项目目标的共识以及对其他团队成员角色的理解方面存在挑战。
● 团队间目标的异质性。研究中心和研究所等大型科研团体通常包括多个科研团队，这些团队参与与研究中心或研究所的更高层次研究或转化目标相关的研究项目。每个团队都具备其独特的见解、方法论和研究视角，并可能设定有其特定的研究目标。当这些团队的目标不一致时，可能会导致冲突的产生，因此，实施精细化的管理策略显得尤为关键。
● 团队边界的可渗透性。科研团队的边界往往呈现出一定的渗透性，这体现了项目目标随时间推移而发生演变。随着项目从一个阶段向另一个阶段的演进，可能需要引入不同的专业知识，从而导致团队或群体成员的更迭。尽管此类更迭有助于促使在科学研究或应用转化问题出现时将专业知识与之相匹配，但同时也可能给团队的有效互动带来挑战。
● 地域分布的分散性。多数科研团队呈现出显著的地理分散性特点，其成员分布于众多高校或研究机构之中。尽管跨机构合作能够为科研团队提供必需的专业技能、科学仪器、数据集以及其他宝贵资源，但同时也增加了对电子通信模式的依赖，并需要应对相应的挑战。此外，由于不同机构的工作模式、所处时区以及对研究工作的文化期望存在差异，因此协调不同机构的工作变得颇具难度。
● 任务间的高度相互依存性。团队的一个显著特征是成员间相互依存性，共同完成一项任务。所有团队科研项目都旨在利用相互依存、协作研究的优势。然而，利用和整合团队成员的独特才能来设计和执行高度相互依存的任务，进而实现共同的目标，是一项具有挑战性的任务。任务间相互依存性越强，发生冲突的可能性就越大。当成员分散在各地，必须执行高度相互依存的任务时，可能需要付出更多的协调和沟通努力。
每个研究团队均在一定程度上展现出一种或多种特定的特征。随着团队所具备的关键特征，如成员构成的多样性和地域分布的分散性数量的增加，团队面临的挑战以及对这些挑战的理解与管理需求亦相应增长。如前所述，在确定研究项目的方法论、适宜的规模等方面，必须从战略视角出发，综合考量特定研究问题、主题以及预期目标。
提升团队和群体效能
在非科研领域的相关团队研究中，我们已经发现了一系列提升效能的策略。这些策略具备可迁移性，能够被应用于科研团队，以助力其应对团队科学领域所面临的诸多挑战。
结论：数十年来的大量研究结果表明，团队流程（例如，对团队目标和成员角色的共同理解）与团队效能有关。主动优化团队流程的行动和干预措施是提高团队效能的最有效途径；它们针对团队的行动和干预措施体现在三个方面：团队构成、团队专业发展和团队领导力。
团队构成
组建团队是打造高效团队的基础，因此这是一个需要重点把控的步骤，但这仅仅是第一步。
结论：迄今为止，在非科研领域的团队研究中，我们发现，团队构成影响团队效能，这种关系取决于任务的复杂性、团队成员之间的相互依赖程度以及团队存续的时间长短。团队构成与任务多样性的关联程度至关重要，并对团队效能产生积极影响。
结论：在非科研领域开发的任务分析方法和在科研领域开发的研究网络工具使从业者能够系统地考虑团队构成。
建议 1：科研团队领导者及主要组织成员应考虑采用任务分析方法（包括任务分析、认知建模、岗位分析、认知工作分析等）及使用相应工具，以明确项目成功执行所需的关键知识、技能与态度，从而优化团队成员与项目需求之间的匹配度，确保团队多样性与任务相关性得以充分发挥。此外，团队领导者应考虑使用旨在促进科研团队构建的研究网络系统等工具，并与研究人员协作，对这些工具及任务分析方法进行评估与完善。
团队专业发展
组建完毕的科研团队将面临如何整合成员知识以达成科研目标的挑战。知识的融合以及对研究目标和成员角色的共识，可通过正式的专业发展计划（亦称培训项目）来实现。
结论：非科研领域的团队研究表明，多种类型的团队专业发展干预措施（例如，旨在促进个人知识共享和解决问题的知识发展培训）能够有效改进团队流程并优化产出。
建议 2：针对团队培训，研究人员、高校及科研团队领导者应共同协作，将其他领域经验证明能提升团队效能的培训策略进行转化、拓展及评估，以促进科研团队专业化的发展。
尽管研究显示，对现有团队成员进行培训能够提升团队效能，但针对培养学生未来团队科学素养的教育项目直至近期才崭露头角，并且尚未经历系统的评估。
结论：高校正致力于开发跨学科课程，旨在培养学生从事团队科学研究的能力。然而，关于这些课程参与者在何种程度上提升了既定能力的实证研究相对匮乏。迄今为止，尚无充分证据表明，通过这些课程获得的能力提升有助于增强团队科学效能。
科研团队领导力
当前，多数科研团队的领导者是基于其科研专长而被委以领导职务的，然而他们往往未接受过正式的领导力培训。与此同时，大量关于组织和团队领导力的研究揭示了能够促进积极人际交往的领导风格和行为，这有利于提高组织和团队效能。这些有效的领导风格和行为是可以*得的。
结论：针对非科研领域中团队与组织领导力的研究，为科研团队及大规模团队领导者的职业发展奠定了坚实的实证基础。
建议 3：领导力研究学者、高校以及团队科学研究项目的负责人应携手合作，对领导力相关文献进行转化与拓展，以便为团队科学领域的领导者及资助机构的项目官员提供科学领导力发展评估的机会。
支持虚拟协作
随着科学研究不断追求解答更为复杂的问题，研究项目团队成员的地理分布日益广泛，涉及不同地区、机构乃至国家。此类地域分布的分散性带来的挑战尤为显著，特别是在信息交流与协同工作方面。应对这些特定挑战，需要具备强有力的领导能力和技术支持。
结论：研究发现，相较于传统面对面的团队和大型组织，地域分散的科学家及其他专业人员团队在克服沟通障碍、解决悬而未决的问题以及建立信任方面面临更多挑战。团队成员及领导者可能未充分认识到虚拟协作所固有的局限性。
建议 4：对于地理分布广泛的科研团队以及大型组织的领导者而言，应组织经研究验证能够促进全体成员共同知识增长的活动，如共享词汇和工作方法。此类活动应涵盖促进知识共享的团队专业发展机会（参见前述建议 2）。同时，领导者应评估将部分任务分配给各地半独立单元的可行性，以减轻持续依赖电子通信所带来的负担。
结论：在设计虚拟协作技术时，设计者往往未能深入理解用户需求及其限制，即便存在一套适宜的技术解决方案，用户亦难以识别并充分利用其全部功能。这些问题可能对协作过程产生阻碍。
建议 5：在采纳支持虚拟科研团队或大规模团队的技术方案时，项目领导者需审慎评估项目需求及团队成员对新技术的适应能力。组织机构应倡导以人为本的协作技术应用，配备专业技术人员，并通过持续的培训计划，以促进和鼓励技术得到有效运用。
科研团队的组织支持
科研团队与大型组织的设置通常位于大学校园内。在这些组织结构复杂的情境下，教职员工参与团队科学活动的决策过程，受到系别、学院、整个学术机构乃至外部团体（例如学科协会）等多重背景与文化因素的影响。当前，正式的奖励与激励机制往往强调个人研究成就，而对团队科学的贡献认可不足。尽管一些大学近期尝试通过整合学科部门、建立跨学科研究中心或学院、提供启动资金以及与工业界建立合作等措施来推动跨学科团队科学的发展，但这些措施的实际效果尚不明确。此外，由于缺乏对团队科学贡献的适当认可与奖励机制，这可能对教师参与科研团队合作研究构成潜在的阻碍。
结论：多所研究型高校已实施新策略以推动跨学科团队的科学发展，如通过合并学科部门来构建跨学科研究中心或学院。然而，这些策略对团队科学研究产出的数量与质量所产生的影响，仍有待于系统评估。
结论：在大学晋升及终身职称评审的政策框架内，针对团队研究中个人贡献的评估标准往往缺乏全面且明确的指导原则。研究人员因参与团队研究而获得的奖励，在不同高校之间以及同一高校内部均存在显著差异。若团队研究的奖励机制不完善，可能会导致年轻教师对参与此类项目持保留态度。
在特定情境下，高校已制定新策略以评估个体对团队研究贡献的大小。与此同时，研究人员已着手探究各种个体贡献的属性，并开发出软件系统以识别每位成员在研究论文提交及发表过程中的角色定位。此类研究工作可为高校及学科专业团体在制定新政策时提供参考依据。
建议 6：高校及学科专业团体应主动制定并评估一系列可行性原则与更为明确的标准，用以根据成员的贡献度分配团队研究成果，进而辅助终身教职评审委员会在审查候选人时做出更为公正的判断。
资助团队科学
结论：公共及私人资助者具备在科学领域内塑造一种文化氛围的能力，该氛围旨在支持那些有志于从事团队科学的学者。这种支持不仅体现在资金援助上，还包括通过发布白皮书、举办培训研讨会等多种途径。
建议 7：资助机构应与学术界携手合作，推动创新协作模式的开发与执行，如研究网络与联盟的构建；同时，应建立团队科学的激励机制，包括但不限于针对团队研究成果的认可（参见建议 6）以及相应的资源支持（例如，构建旨在提升团队效能的在线资源库，开发相关培训模块）。
结论：资助机构在对科学价值的关注与对科研团队执行工作的协作价值的考量上存在不一致性。在征集团队科学提案的资助机会公告（funding opportunity announcements）中，频繁出现对所需协作类型和知识融合水平的含糊表述。
目前，团队科学研究资助的提案并未解决参与的科学家如何合作的问题。研究表明，让团队成员明确讨论如何协调和整合他们的工作可以提高效率。同时，制定团队章程以界定团队的发展方向、角色分配及工作流程，亦被证明是有效的管理策略。进一步的研究发现，大型跨机构科研团队通过建立正式的合同来明确各自的职责和任务，能够获得显著的效益。换言之，基于团队章程和合同内容构建的合作计划，预期能够有效提高科研团队的效能。
建议 8：资助机构应当要求研究团队呈交协作方案，并向科学家提供专业指导，以便将该方案融入提案之中。同时，资助机构应为评审人员提供评估协作方案的指导原则和评价标准。此外，资助机构还应要求跨学科或超学科研究项目提案的撰写者详细阐述在研究项目的全过程中，如何整合不同学科或领域的观点与方法。
推进科研团队效能的研究
团队科学论委员会对与研究任务相关的研究进行了系统性梳理，明确了若干亟待深入探讨的领域，以增进对团队科学的理解并提高其效能。
为优化本书所推荐的行动、干预措施及政策，持续的研究与评估工作是不可或缺的。同时，为实施新的干预措施，对团队科学过程的基础性理解进行研究是必要的。科学研究的资助机构、政策制定者及科学界亟待制定适当的评估标准，以评价团队科学的预期（事前）与实际（事后）成效。此外，资助机构与政策制定者将从更为严格的评估中获益，这些评估采用实验或准实验方法，以产生更为有力的证据，证明基于团队的研究方法提升了研究生产力，超越了科研人员独立工作或作为不同团队或小组成员所能达到的水平。实现这些目标的首要步骤是增加科研人员与实践型科学家互动的机会，以了解他们之间的互动与创新模式。综上所述，推进对科研团队效能的研究将需要资金支持，以及研究组织、科研团队领导者与科学界的共同协作。
结论：必须开展针对性研究以评估和完善上述工具、干预措施及政策，并且需要进行更深入的基础研究，以指导科研团队效能的持续提升。然而，目前鲜有资助项目对科研团队效能相关研究予以支持。
建议 9：公共及私人资助者宜通过资金投入，促进对科研团队效能研究的深入。作为首要步骤，应支持对前述干预措施及政策的持续性评估与优化，并探究科学组织（例如研究中心、研究网络）在科研团队支持中的功能。同时，资助机构应与大学及科学界携手合作，为研究人员接触关键团队科学人员和数据集创造便利条件。
若干具有潜力的新研究方法和技术手段可被采纳以将相关建议付诸实施。复杂适应系统理论为解析团队科学系统（如个体层面）的行为、活动及其对其他系统层面（如团队层面）行为的影响，以及整个系统的涌现行为提供了理论框架。为了深入探究科研团队的动态性，可为团队成员配备微型电子感应徽章，以记录其互动数据。同时，电子通信数据（包括电子邮件和短信）亦可被采集并进行分析。这些新型数据可与文献数据创造性地结合，以分析团队过程与成果之间的关联性。这些方法的应用有助于深化对团队科学的认识，进而提升科研团队效能。
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