Jedna, Kontext a úvod
Vědecký výzkum od doby osvícenství urychlil vývoj lidské civilizace. Nicméně s neustálým centralizováním moderní vědecké soustavy se objevilo mnoho výzev, včetně nerovného rozdělení výzkumných zdrojů, sporů o vlastnictví duševního vlastnictví, nedostatečné transparentnosti dat a akademického monopolu. Tyto problémy do určité míry narušují efektivitu vědeckých objevů a ovlivňují spravedlnost a inkluzivnost vědy. Decentralizovaná věda (Decentralized Science, DeSci) je nově vznikající myšlenka založená na technologii blockchain, která se snaží transformovat stávající vědecký ekosystém prostřednictvím transparentních a decentralizovaných technologií, čímž dává výzkumníkům a veřejnosti více práv a možností. DeSci přináší revoluční změny do modelů správy vědeckého výzkumu, mechanismů sdílení znalostí a metod financování, jejíž potenciál nelze podceňovat. Tento článek podrobně analyzuje pozadí a stav vývoje DeSci, systematicky zkoumá aplikační scénáře technologie blockchain ve výzkumu, analyzuje několik typických případů a podrobně se zabývá výzvami a budoucími vyhlídkami.
1.1 Tradiční modely a omezení vědeckého výzkumu
Vědecký výzkum přispěl k pokroku lidské společnosti a civilizace, ale jeho tradiční modely čelí v současném rychle se rozvíjejícím věku stále více výzvám a omezením.
1.1.1 Vysoce centralizovaný financující systém
Tradiční financování vědeckého výzkumu pochází hlavně od vládních agentur, soukromých darů nebo velkých institucí. I když tyto zdroje hrají důležitou roli v podpoře vědeckého pokroku, jejich vysoce centralizovaný způsob rozdělování vytváří mnoho problémů:
Nerovnoměrné rozdělení zdrojů
Systémy financování vědeckého výzkumu mají tendenci podporovat výzkumné projekty ve velkých a populárních oblastech, jako je léčba rakoviny, umělá inteligence, čisté energie atd. Na druhou stranu vzácné nemoci, základní výzkum a specializované oblasti jsou často ignorovány kvůli nedostatku obchodního přitažlivosti nebo společenského zájmu.
Podpora dat: Podle zprávy Globální aliance pro výzkum zdraví (G-FINDER) bylo v roce 2019 68 % globálních investic do zdravotního výzkumu soustředěno na několik málo oblastí, jako je HIV a malárie, zatímco mnoho projektů výzkumu vzácných nemocí získalo méně než 1 % financování.
Regionální omezení
Žádosti o výzkumné financování jsou často ovlivněny geografickými a politickými faktory. Například mnozí vědci v rozvojových zemích nemohou kvůli nedostatku místního financování nebo mezinárodního spojení participovat na globálních výzkumných projektech.
1.1.2 Monopol na šíření znalostí
Šíření akademických znalostí v současnosti silně závisí na velkých vydavatelích (jako je Elsevier, Springer a Wiley). Tito vydavatelé omezují šíření akademických článků a výsledků výzkumu vysokými předplatnými a placenými zdmi.
Vysoké náklady
Velké výzkumné instituce každoročně platí miliony dolarů za poplatky za předplatné, zatímco mnozí akademici z malých institucí a rozvojových zemí si tyto náklady nemohou dovolit.
Reálný případ: V roce 2019 Kalifornská univerzitní soustava přestala spolupracovat s Elsevierem, protože nemohla akceptovat jejich ceny za předplatné, což vedlo k tomu, že mnozí učitelé a studenti nemohli přistupovat k nejnovějším výzkumným výsledkům.
Informační propast
Monopol na šíření znalostí dále zhoršuje nerovnoměrné rozdělení vědeckých znalostí na globální úrovni. Pouze 28 % vysokých škol v rozvojových zemích má přístup k plným akademickým zdrojům.
1.1.3 Nedostatek transparentnosti v procesu výzkumu
Výsledky vědeckého výzkumu se obvykle prezentují ve formě konečných publikovaných článků, což zakrývá neúspěšné experimenty, opravy dat a explorativní pokusy během výzkumného procesu. Tato neprůhlednost vede k následujícím problémům:
Plýtvání ve výzkumu
Protože neexistují veřejné záznamy o neúspěšných experimentech, mnohé výzkumné týmy mohou opakovat stejné chyby, aniž by o tom věděly, což vede k plýtvání časem a zdroji.
Akademická nepoctivost
Neprůhlednost výzkumných dat otevírá příležitosti pro akademické podvody a manipulaci s daty, což snižuje důvěryhodnost vědy.
1.2 Vize decentralizace v éře Web3
1.2.1 Co je decentralizovaná věda (DeSci)
Decentralizovaná věda (DeSci) je nově vznikající oblast, která využívá technologie blockchain a decentralizované myšlení k přetvoření tradičních modelů vědeckého výzkumu a šíření znalostí.
Definice DeSci
DeSci je vědecký výzkumný systém založený na decentralizovaných technologiích, který podporuje demokratizaci a inkluzivnost vědeckého výzkumu prostřednictvím transparentních procesů, mechanismů bez důvěry a otevřeného sdílení.
Klíčové rysy
Transparentnost: Všechny procesy výzkumu, data a rozhodování jsou veřejně zaznamenány na blockchainu, což zajišťuje transparentnost informací a jejich neměnnost.
Dezcentralizace: Spoléhat na chytré smlouvy a algoritmická pravidla, nikoli na tradiční centralizované správy, snižuje možnost lidského zásahu.
Inkluzivnost: Každý schopný výzkumník nebo člen veřejnosti se může zapojit do vědeckého výzkumu prostřednictvím ekosystému DeSci, aniž by se musel spoléhat na konkrétní autoritativní instituce.
1.2.2 DeSci a narušení tradičních modelů
Otevřené financování
DeSci, prostřednictvím decentralizovaných autonomních organizací (DAO) a mechanismů ekonomických pobídek, učinila výzkumné financování méně závislé na několika autoritativních institucích.
Demokratizace správy duševního vlastnictví
Výzkumníci mohou prostřednictvím nezaměnitelných tokenů (NFT) přímo ovládat své výzkumné výsledky a maximalizovat jejich hodnotu na globálním trhu.
Dva, Klíčové technologie a aplikace DeSci
2.1 Klíčové technologie DeSci
Realizace decentralizované vědy nelze dosáhnout bez podpory technologií blockchain a souvisejících nástrojů. Následuje několik klíčových technologií a jejich konkrétní aplikace v ekosystému DeSci:
2.1.1 Technologie blockchainu
Neměnnost záznamů dat
Distribuovaná účetní technologie blockchainu zajišťuje, že každý datový bod ve vědeckém výzkumu je sledovatelný, což eliminuje možnosti falšování dat a akademických podvodů.
Praktické použití: V oblasti vývoje léčiv může blockchain zaznamenávat každé nahrání dat experimentu, čímž zajišťuje spolehlivost výzkumných výsledků.
Chytré smlouvy
Chytré smlouvy jsou protokoly automaticky vykonávané na základě kódu, vhodné pro rozdělení financí, správu duševního vlastnictví a dohody o spolupráci.
Příklad: Výzkumník může prostřednictvím chytrých smluv určit, že financující strana uvolní prostředky automaticky po dosažení milníku, což snižuje potřebu lidského zásahu.
2.1.2 Distribuované ukládání
Výhody decentralizovaných úložných technologií
Tradiční centralizované úložiště čelí riziku ztráty dat a hackerským útokům, zatímco distribuované úložné systémy jako IPFS a Arweave nabízejí bezpečnější a spolehlivější řešení.
Případová analýza: Projekt dlouhodobého monitorování dat o změně klimatu využívá úložiště IPFS, což zajišťuje dlouhodobou dostupnost dat.
Mechanismus rozdělení nákladů na ukládání dat
Distribuované ukládání rozděluje náklady na ukládání prostřednictvím síťových uzlů, což umožňuje výzkumným týmům vyhnout se vysokým nákladům na ukládání.
2.1.3 Kryptografické technologie
Ochrana soukromí
Technologie nulových znalostí umožňuje výzkumníkům prokázat pravdivost výzkumu, aniž by museli odhalit konkrétní obsah dat.
Příklad: Lékařský výzkumník sdílel anonymizovaná data pacientů pomocí technologie nulových znalostí, aby podpořil výzkum, aniž by se obával úniku soukromí.
Decentralizované ověřování identity (DID)
Technologie DID poskytuje výzkumníkům spolehlivý mechanismus ověřování identity, aniž by se museli spoléhat na tradiční certifikační instituce.
2.2 Hlavní aplikační scénáře DeSci
2.2.1 Decentralizované financování
Decentralizované platformy pro financování vědy umožňují výzkumníkům shromažďovat prostředky přímo od globální komunity, čímž překonávají omezení tradičních systémů financování.
Distribuované platformy pro financování
Platformy DeSci, jako je Molecule, prostřednictvím hlasování komunity a ekonomických pobídek, urychlily rychlý rozvoj výzkumu vzácných nemocí a základního výzkumu.
Diverzifikované zdroje financování: Zdroje financování nejsou omezeny na vlády nebo velké instituce, běžná veřejnost může také přímo přispět.
Transparentnost využívání finančních prostředků: prostřednictvím blockchainu se zaznamenává každý tok financí, aby se zajistilo, že prostředky budou použity na samotný výzkum projektu.
Tři, Případové studie decentralizované vědy
3.1 Projekt Molecule: Průkopník decentralizovaného vývoje léků
Molecule je decentralizovaná platforma, která se snaží redefinovat proces vývoje léků prostřednictvím decentralizovaného financování, spolupráce a správy duševního vlastnictví. Pomocí technologie blockchainu, zejména NFT a decentralizovaných autonomních organizací (DAO), přináší nový život do farmaceutického průmyslu.
3.1.1 Přehled projektu
Molecule nabízí nový způsob organizace a financování projektů výzkumu léčiv. Jeho klíčová inovace spočívá v převodu duševního vlastnictví (IP) na digitální aktiva, která jsou vydávána ve formě NFT a spravována a obchodována decentralizovaným způsobem. Výzkumníci, investoři a farmaceutické společnosti se mohou tímto způsobem přímo podílet na celém procesu vývoje léčiv a rozbít tradiční centralizovanou strukturu farmaceutického průmyslu.
3.1.2 Modely financování a spolupráce
Molecule umožňuje projektům přímo shromažďovat financování od komunity, přičemž základní technologií je DeSci DAO. Tyto decentralizované autonomní organizace mohou poskytovat financování, experimentální podporu a další nezbytné zdroje pro výzkumné projekty. Na platformě jsou prostředky uvolňovány na základě milníků a výsledků, aby se zajistila transparentnost a efektivita využívání finančních prostředků.
Případ: V roce 2020 projekt inovativního vývoje léků na platformě Molecule úspěšně získal více než 1 milion dolarů na financování. Tyto prostředky pocházely od jednotlivých a institucionálních investorů z celého světa, kteří se podíleli na rozhodování prostřednictvím DAO, aby zajistili transparentnost rozdělování financí a pokroku projektu.
3.1.3 Správa duševního vlastnictví
Molecule využívá technologii tokenizace NFT k transformaci duševního vlastnictví (jako jsou výsledky výzkumu, patenty atd.) v průběhu vývoje léčiv na NFT, což zajišťuje, že všichni účastníci mohou přímo těžit z výnosů. To nejen zvyšuje transparentnost duševního vlastnictví, ale také zajišťuje spravedlivé rozdělení výnosů mezi všechny zúčastněné strany po uvedení léčiv na trh.
Případová studie: Nový lék vyvinutý farmaceutickou společností úspěšně získal patent, platforma Molecule tento patent převedla formou NFT a všechny výhody přidělila původním výzkumníkům, investorům a dalším zainteresovaným stranám. Nakonec byl tento nový lék úspěšně uveden na trh a přinesl značné výnosy všem účastníkům.
3.2 DeSci a akademické publikování: Vzestup decentralizovaných publikačních platforem
3.2.1 Výzvy decentralizovaného akademického publikování
Jedním z hlavních výzev tradiční akademické publikace jsou vysoké poplatky za předplatné a placené zdi, které často brání šíření akademických výsledků na globální úrovni. Akademické časopisy a vydavatelé profitují z poplatků za akademické články, což činí mnoho akademických zdrojů nedostupnými pro země s nízkými příjmy a malé výzkumné instituce.
Analýza problému: V roce 2020 dosáhly příjmy globálního akademického publika přibližně 25 miliard dolarů, přičemž asi 50 % pocházelo z poplatků za předplatné akademických časopisů. S rozšířením internetu a digitalizace se monopol v tomto odvětví stále více prohlubuje, kdy vydavatelé kontrolují přístup k obsahu časopisů, což dále zhoršuje informační nerovnost v globální akademické sféře.
3.2.2 Vznik decentralizovaných publikačních platforem
Decentralizované publikační platformy (jako Arweave a Open Science Chain) mají za cíl překonat tuto překážku. Pomocí blockchain technologie tyto platformy nabízejí trvalé ukládání, decentralizované ověřování obsahu a správu autorských práv. Tento model zajišťuje svobodné šíření akademických výsledků a zároveň poskytuje autorům transparentnější a spravedlivější mechanismy rozdělení výnosů.
Případ: Arweave je decentralizovaná úložná platforma, která si klade za cíl trvale uchovávat akademické články a výzkumná data prostřednictvím své inovativní blockchain technologie. Na rozdíl od tradičních publikačních platforem jsou náklady na ukládání Arweave nízké a jednorázové platby umožňují trvalé uchovávání. To nabízí výzkumníkům inovativní způsob, jak zveřejňovat a sdílet svou práci bez omezení tradičními akademickými vydavateli.
3.2.3 Přímá interakce mezi výzkumníky a komunitou
Decentralizované publikační platformy nejenže snižují náklady na akademické publikace, ale také vytvářejí mosty pro přímé spojení mezi výzkumníky a globální akademickou komunitou. Výzkumníci mohou prostřednictvím platformy přímo publikovat své práce, podstoupit recenzní řízení a účastnit se interdisciplinární spolupráce.
Případová analýza: Na decentralizovaných akademických publikačních platformách mohou výzkumníci nejen svobodně publikovat své práce, ale také získat okamžitou zpětnou vazbu a recenze od kolegů. Tato okamžitá akademická interakce urychluje šíření vědeckých objevů a zvyšuje spolehlivost výzkumných výsledků.
3.3 Synergický efekt ekosystému: spojení decentralizovaného výzkumu a technologií Web3
Decentralizovaná věda není omezena pouze na jeden obor, ale úzce souvisí s širším ekosystémem technologií Web3. Spojení blockchainu, kryptoměn a decentralizovaných financí (DeFi) s oblastí výzkumu přináší zásadní změny ve způsobu globálního výzkumu.
3.3.1 DeFi a financování výzkumu
DeFi nabízí zcela nový mechanismus financování pro oblast výzkumu. Prostřednictvím decentralizovaných finančních platforem mohou vědecké projekty vydávat výzkumné tokeny nebo získávat finanční prostředky prostřednictvím DAO. Tyto tokeny nejen představují tok financí, ale také mohou fungovat jako podíl na výzkumných projektech, což umožňuje investorům a účastníkům sdílet výzkumné výsledky.
Případová studie: V roce 2021 byla uvedena na trh první decentralizovaná DeFi platforma pro financování výzkumných projektů. Výzkumníci vydávají speciální výzkumné tokeny prostřednictvím platformy, které nejen poskytují finanční podporu pro výzkumné projekty, ale také umožňují držitelům tokenů sdílet výnosy po úspěchu projektu.
3.3.2 Decentralizované trhy a inovativní pobídky
Decentralizované trhy (jako OpenBazaar, Opensea) poskytují výzkumníkům inovativní prodejní kanály. Výzkumníci mohou přímo prodávat své výzkumné výsledky na decentralizovaných trzích, což jim umožňuje vyhnout se vysokým zprostředkovatelským poplatkům tradičních vydavatelů.
Případová analýza: Vědci využívají platformy jako OpenBazaar k přímému prodeji svých výzkumných výsledků, experimentálních dat nebo výzkumných nástrojů jako NFT. Tímto způsobem nejen získávají okamžité finanční odměny, ale také propagují své výzkumné výsledky na globální úrovni.
Čtyři, Výzvy a budoucí vývoj decentralizované vědy
4.1 Výzvy, kterým čelíme
4.1.1 Zralost technologií a infrastruktury
I když technologie blockchain a decentralizované nástroje rychle rostou, jejich aplikace v oblasti výzkumu stále čelí mnoha technickým výzvám:
Technická složitost
Pro mnohé výzkumníky může být porozumění a používání technologií jako blockchain a chytré smlouvy výzvou a může vyžadovat určité technické zázemí. Proto bude klíčové, jak umožnit výzkumníkům snadno používat tyto technologie pro budoucí rozvoj decentralizované vědy.
Budování infrastruktury
Infrastruktura decentralizovaných platforem stále potřebuje více podpory. Například decentralizovaná úložná řešení potřebují větší kapacitu a vyšší efektivitu, zatímco decentralizované výpočetní zdroje stále nemohou konkurovat tradičním cloudovým platformám.
4.1.2 Právní a regulační otázky
Aplikace technologie blockchain a decentralizovaných modelů čelí také značným výzvám v oblasti právních a regulačních otázek. Zejména na globální úrovni existují značné rozdíly v regulačních politikách různých zemí týkajících se digitálních měn, decentralizovaných financí a technologií blockchainu, což komplikuje mezinárodní spolupráci a globální propagaci.
Případová analýza: Existují značné rozdíly mezi regulačními politikami pro kryptoměny v Evropě a USA, což může ovlivnit mezinárodní spolupráci a tok financí u decentralizovaných výzkumných projektů.
4.1.3 Akceptace komunity
Ačkoli decentralizovaná věda má obrovský potenciál, zda bude akceptována globální vědeckou komunitou, zůstává neznámé. Tradiční myšlení výzkumníků a akademických institucí může být v konfliktu s otevřenou kulturou decentralizace.
Případ: I když platformy jako Molecule dosáhly určitého úspěchu ve výzkumné komunitě, většina tradičních výzkumných institucí stále preferuje použití tradičních modelů financování a publikování, a postrádá dostatečnou důvěru a podporu pro DeSci.
4.2 Příležitosti a vývojové trendy do budoucna
4.2.1 Vzestup nových trhů a vědeckých oblastí
Aplikace decentralizované vědy na emerging markets má široké perspektivy. S rozšířením blockchainu a kryptografických technologií budou vědci v rozvojových zemích mít možnost se rovněž podílet na globálních vědeckých projektech. To nejenže podpoří globální technologické inovace, ale také přispěje k přeorganizaci globálních vědeckých zdrojů.
4.2.2 Vědecké modely spolupráce a prospěchu
V budoucnu decentralizovaná věda podpoří spolupráci mezi globálními výzkumníky, prostřednictvím decentralizovaných autonomních organizací (DAO) sdílí globální zdroje, překonává národní a regionální omezení a podporuje spolupráci a vzájemně prospěšné výsledky ve výzkumu.
4.2.3 Mezioborové inovace
Decentralizovaný ekosystém výzkumu není omezen pouze na biomedicínské obory, ale může zasáhnout i do mnoha dalších disciplín. S neustálým rozvojem technologií Web3 se aplikační scénáře decentralizované vědy stále rozšiřují, zahrnující oblasti od environmentálních věd po sociální vědy, od astronomie po fyziku.
Pět, Závěr: Revoluční změny decentralizované vědy
Decentralizovaná věda není pouze nově vznikající technický model, ale je to revoluce, která zásadně mění způsob výzkumu. Spojením technologií jako blockchain, decentralizované finance a NFT, decentralizovaná věda vytváří více příležitostí pro výzkumníky, investory, akademické instituce a celou společnost.
I když decentralizovaná věda stále čelí řadě výzev, jako jsou technické, právní a akceptace komunitou, má obrovský rozvojový potenciál. S rozvojem technologie blockchain a ekosystému Web3 se očekává, že decentralizovaná věda se v budoucnu stane novým normálem v globálním výzkumu, vedoucím k inovacím a změnám v oblasti vědy.