怎樣確定論文數百署名作者的貢獻大小?

粒子物理領域的論文有些署名好幾百個作者,怎樣確定那些作者貢獻大那些作者貢獻少? 如果自己在某篇PRL的論文中也有署名,這樣的文章到底算不算自己的成果?在評獎學金等過程中,這樣的論文的含金量有多少?和某些期刊不如PRL上的文章但是作者是一作對比而言


謝邀:)

啊這是一個好問題,來來來帶上瓜子兒板凳兒,不限於這個問題,我們講講人數龐大的大型高能實驗組是如何運作的。了解了運作形式,可能多少更能理解與其他小科研組比起來,高能實驗paper的特殊性。

待會會經常出現一個概念叫數據處理,在這裡鋪墊一下。在高能實驗中我的工作的一環就是數據處理,指的是把之前各環節人員整理出來的能量、動量、粒子種類、軌跡等等信息經過分析整合,呈現出有物理意義的結果出來。這個結果以paper的形式呈現,可以被理論學家使用,進行比較、啟發等等,以實現對撞機建立時的物理目標。


零,摘要

針對題主的問題,第一部分先來說說paper能否提示每個作者的貢獻程度。對於大型的高能實驗來說,Collaboration是一個非常重要的概念,所以在第二部分會講講什麼是Collaboration,以及這種形式的意義。第三部分是以LHC(大型強子對撞機)的一個Collaboration為例,簡單介紹一下這種模式的結構。第四部分主要是說一篇paper是如何誕生並最終被投去雜誌的,給大家一個印象,對於高能實驗我們到底是怎樣在Collaboration這種形式參與下完成一個題目並最終投出paper的。第五部分結合前面的介紹來回答題主的問題,「怎樣確定作者的貢獻,這樣的paper含金量有多少?」最後一部分是我看到這題的一點感受,還在猶豫要不要掉高能實驗坑的師弟師妹們可以看看。


一,高能實驗一篇文章署名作者上千,能確定每個作者貢獻大小嗎?

如果你指的是從paper的文字上辨別作者貢獻程度,那麼我可以負責地告訴你,不能。

Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC

我們以2012年7月這篇CMS發在PLB上的「我們在125GeV發現了一個新玻色子但是我沒有說一定是Higgs哦」的文章為例,全文共32頁,正文到第14頁,然後是References,而從第16頁開始到結尾的一半篇幅全部是作者列表。(每次我們列印paper的時候都要提醒自己設置列印頁碼……)

可以發現它的作者排序完全是以機構為單位排列的



那麼作為CMS作者之一的我(假設我在2012年之前就加入了CMS)對這篇文章有沒有貢獻呢?並沒有。但是我的名字也會出現在這篇文章上,不僅是這一篇,在我加入之後所有署名CMS Collaboration的文章都有我的名字,哪怕我可能完全不知道那篇文章在幹嘛,甚至不知道有那麼一篇文章的存在。比如我隨便搜了一篇

是的,這裡有我以及我前室友。

是的,這裡有我以及我前室友。


二,Collaboration是什麼

看了上一部分,你可能會感慨,啊這是躺paper啊豈可修!是的,這就是躺paper。

如果你一直在這個Collaboration里,那麼你可以一路躺到畢業(大霧,然而如果你什麼都不幹,是無法在一個Collaboration裡面存活下去的。那麼什麼是Collaboration?中文大概是合作組的意思。我們以LHC為例,眾所周知,LHC有CMS、Atlas、Alice和LHCb四大探測器,而每個探測器就標誌了一個Collaboration。

每個Collaboration裡面有各種各樣的工作人員,有專門做硬體的,做Trigger的,轉換數據的,維護計算系統的,以及像我一樣做最後一步數據處理的,等等。這些人中的一部分也許沒有學過四大力學不懂QFT,但是他們是探測器正常運行的基礎。如果沒有他們,我們是沒法做出物理的,所以從這個機器上做出的物理成就有理由有他們的名字的位置。同樣,作為Collaboration的一員,每個人都要為之工作,我做數據處理,同樣也做一些服務性的工作。


所以一篇文章會以Collaboration的名義投稿,而非做出結果寫出paper的個人,相應的,整個Collaboration也要為每一篇文章負責。所以一篇paper從開題到投稿要經過一個複雜的過程,以確保從Collaboration里做出的結果的正確。我會在第四部份裡面講。


三,Collaboration的架構

我畫了一個簡單的示意圖來顯示一個Collaboration的架構。


首先,一篇paper對應一個題目,每個題目以Analysis作為單位存檔,每個Analysis的時間、工作成員等信息都會記錄下來。比如說我和另外五個人要做某個對撞能量下的B介子測量,這就是一個Analysis,最後這個Analysis就會發展出一篇paper來。

第二層藍字,這是說這些Analysis會被分類為高能實驗不同的亞領域,比如HIN(Heavy ion),HIG(Higgs),BPH(B physics)等等。一般來說不同方向內部的人都會比較理解對方在做什麼。

第三層綠字,這是說除了做數據處理之外,還有我之前說的做硬體,模擬(Monte-Carlo),粒子重建(Muon)等等的人員。基本上這些不同工種之間就有很深的技術隔離了……很多細節是完全不了解的。

第四層紫字就是這些不同工作的人們共同組成一個Collaboration。


四,一篇paper的誕生(有點繁複的過程,跳著看就好)

其實寫paper就是一個不斷升級打怪的故事,不停挑戰更大範圍的認可。而中心思想就是充分利用各環節的專業人事和資源,不惜多設置幾層檢測,也要讓所有的錯誤在collaboration內部發現並解決。

  1. 開始時幾個做數據處理的人聚在一起成立一個工作組,決定一個題目,開始編程啊不是,開始處理數據。(比如我們決定要做一個某對撞能量下的B介子測量,這是我們的題目)
  2. 做的同時要用一份叫做Analysis Note(AN)的內部文件,事無巨細地紀錄整個過程和細節。AN一是為將來審核提供材料,另一方面也是為後來者提供經驗。(我們的AN有146頁,然而paper只有7頁)
  3. 當得到一個初步的結果,就可以在這個亞領域(比如我是在HIN)範圍內提交AN並做一個talk,被問問題,如果被認可,那麼恭喜你,你得到了該亞領域內的pre-approval,然而事實上你剛邁出萬里長征的第一步。
  4. 這之後這個亞領域會派一些比較有經驗的人(ARC)和工作組成員共同修改補充。直到ARC覺得滿意了,就可以在整個Collaboration範圍內提交AN和PAS(一種給外人看的簡略材料)並做一個talk,在更寬的思考環境下被問問題,也是在更大的知識範圍里接受專業人員的建議。如果這個也被認可了,那麼恭喜你你得到了整個collaboration的approval,這說明你的結果可以在會議上公開發表了。
  5. 終於可以開始寫paper了!一邊和ARC討論一邊改一邊寫paper,這份paper稿件會放在全Collaboration的平台上,每個人都可以評論,叫做Collaboration-wide review(CWR)。作為作者,每條意見都必須回復,這其中有可能會做更多額外工作以解答別人的疑問。輪兩天大概就有上千條評論了……我還收到了我本科母校高能組寫的評論……
  6. 當你結束了所有CWR評論,就終於進入了最後一個環節Final reading。這個環節就是所有人再檢查一遍paper,包括物理內容、文字、語言風格、符號統一性等等。最終要達到的效果就是要保證從Collaboration離開的文章,物理上正確清晰,文字上通順明確,總而言之必須是一篇合格的paper。
  7. 最後就是投給雜誌,peer-review,以及其他領域的文章也都要經歷的剩餘步驟。

五,行業內如何評價文章的含金量和一個人的科研水平

對於文章的含金量,我認為只和文章的內容有關,和背後的勞動力無關……所以一篇文章的質量是很好判斷的。

關於對個人科研水平的評價,從前面的內容我們可以看出,在CERN內部,每篇paper,每個analysis具體是由誰做的是非常清楚地被記錄下來的。而事實上高能物理實驗雖然從業人員數量龐大,但是每個方向的圈子其實可以非常小,各種交叉合作中大家就都互相有印象了。所以不會有人去看你署名的paper,而是關注你參與的paper,看你做過的工作是不是漂亮。

申請postdoc以及教職時有怎樣具體的評判,有怎樣的規則,作為一個研二學生具體我也不知道。歡迎有經歷的前輩分享!


六,高能實驗這麼多人……(一點感想,不用看)

說起來當年考慮要不要做高能實驗的時候難免會考慮這個問題,一個龐大的項目里每個人都是一顆螺絲釘,有的大點有的小點,但每個人的工作都有一種泥牛入海(我用成語比較任性&>/////&<)的感覺,多我一個不多少我一個不少,沒什麼成就感。相比之下,我本科科研做的是低能核物理實驗,從放射源、到裝靶、測試、連電線、調電子學、做計算做模擬、處理數據,整個工作做下來三個人就足夠了,整個過程動腦動手,非常令人興奮。所以當時選offer的時候我也很猶豫地權衡過,然而最後選了學校名氣大的…………(啊劃掉重來,其實選了高能主要是覺得離最基本的東西更近吧


「吳教授您好,聽說您這裡在招博後,自我介紹一下,我叫小明,已經發表CMS合作組論文100餘篇。。」

慢著,100多是什麼鬼?
在CMS合作組中,如果加入後完成了6個月的service work,就可以獲得署名權。之後CMS合作組發的一切文章(包括希格斯,暗物質,超對稱等)都會有你的署名。當然了,你每年還要再完成3個月的service work. 於是在吳教授聽來,上面的話等價於:「我叫小明,我在2011年加入的CMS」

講到這裡聰明的題主已經明白了問題的答案了。如果單拿出一篇有你署名的CMS合作組文章,一點卵用都沒有。

那什麼有用?
作為一名高能物理底層碼農,我見識十分的淺薄,目前只知道以下幾個方面:
1. 該文章涉及到的分析中,你做了pre-approval 或者 approval 報告
2. 你是該文章涉及的某個分析的contact person
3. 你可以證明你在該文章涉及的某個分析中做了重要貢獻
4. 你刷了一些CMS和CERN內部大會報告,以及代表性的國際會議報告
5. 你有好的推薦人或者你跟要招博後的老闆談笑風生


approve是什麼鬼?
一撥人開始做一個分析以後,除了內部報告,每到一定程度要到某一類分析的綜合會議上彙報進度,讓負責人知道這個題目有人正在跟進。不然的話別人就會跟進。負責人也會幫你檢查問題。
等到分析快做完了,就要先「預答辯」(pre-approval)。預答辯通過了,就要正式的approval,一般會在高一級的會議上。approval通過,分析就可以public.
對於一些高校,pre-approval報告或者approval報告是一個高能物理博士畢業的重要條件。別人有一作,你只有合作組文章,怎麼證明你不是划水的?要知道一般的分析組都有5+個人在做同一個題目。但報告只有兩個,你能搶到一個說明你不是那麼水。
但有沒有可能有水分?
有的。首先一個分析可能在第一次approval 的時候沒通過。那麼他們聽從了convener的建議後去修改,然後捲土重來。這次一般會換個人做approval。於是該組畢業了3個博士生。
而且這種報告一般會優先給博士生,人家要畢業。
最後有時還有博弈在裡面,比如兩個單位合作一個題目,你畢業一個,我也畢業一個。當然,具體該博士做了百分之多少的工作就不好說了。
這也很正常,一作二作就完全沒水份么。


contact person是什麼鬼?
一個分析的聯繫人,一般也是負責人。通常由小boss擔任,帶著博士生來做分析。小boss一般是年輕老師或者博後,能力很強,既懂代碼,又懂搞關係搶題目,甚至懂粒子物理。
所以你說我是某文章涉及的分析的contact person,聽起來會覺得有點犀利。但同樣會有水分,可能你只掛個名,活都是博士乾的,誰知道呢。業界良心的小boss,會把contact person也都送給博士生,自己卻仍然盡心儘力的輔助。(此處應有掌聲)

重要貢獻是什麼鬼?
好了,我一沒混上approval,二沒混上contact person,不是我能力不強,我們組50來個人,20個美國人30個義大利人,我一個小博士怎麼搞?
個別單位會讓你們分析的contact person開個證明,說明你做了某種重要貢獻,然後你可以畢業。具體我不清楚,但開證明對contact person又沒損失,誰知道他開了多少個?
事情不能一概而論。遇到真正懂的老闆,不需要什麼鬼證明,他能從你的描述中了解你到底做了多少貢獻。所以,某種意義上來講,這才是一個博士生的核心競爭力。所以,加油吧少年,好好乾活,別老想著那些虛的,老老實實的提高自己的能力吧。能力提高了,虛的自然也會有。

「吳教授您好,我是小明,聽說您這裡招博後。我的簡歷您看到了吧,Higgs-&>gamma gamma這個道是我做的aproval。 啊,不是不是,我們準備很充分,一次就過了。Higgs-&>bb這個道我是contact person,啊我也幹活,主要做b鑒別。Higgs-&>4mu這個道我做了重要貢獻,我發明了MELA的方法。啊您問什麼是MELA,就是一種基於衰變角度的多變數分析,可以有效的消除本底。通過這種方法,我們完全戰勝了邪惡的ATLAS。啊您說您就是ATLAS的,Higgs-&>4mu是您的博士老楊做的。誤會誤會,其實CMS和ATLAS的結果差不多的。老楊我認識,他實力很強,我一向很佩服,他今年畢業嗎?哦哦哦先延期一年。對了去年的moriond的會議上,我代表CMS做了關於Higgs 的combination報告。嗯嗯,您收到丁老給我的推薦信了吧,實在榮幸。對了,其實上次Higgs發現的報告會,咱們還合過影呢。linux熟,另外不光西加加,派森也一天一千八呢!「


以BES III合作組為例,需要用到文章證明自己的時候可以要求合作組出具相關證明,證明你在該文章中的貢獻。但是會遇到某些學校沒見過這種證明方式(比如幾年前的NJU),導致證明無效影響學生畢業什麼的。


他們的意義就如同,好幾百個教授一致通過的那好幾百個教授一樣。。。


很有趣的問題,今年PNAS上有篇文章討論這個,Collective credit allocation in science
不過他們所用的方法其實是有點脫離文章本身。。。。


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