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La recherche disruptive en déclin dans le monde entier?

Selon une étude parue en 2023 dans la prestigieuse revue scientifique «Nature», les innovations révolutionnaires seraient en net recul. Des chercheurs de l’Université de Bâle, qui ont reproduit quasiment la même étude, parviennent à une tout autre conclusion.
Dans le secteur pharmaceutique, le nombre de brevets au potentiel disruptif est en augmentation. De la dopamine sous un microscope à contraste interférentiel. (Image: Keystone)

Au début de l’année 2023, la prestigieuse revue scientifique «Nature» a fait les gros titres en publiant une étude signée Michael Park, Erin Leahey et Russell J. Funk et intitulée «Papers and Patents are becoming less disruptive over time»[1] (en français: La capacité disruptive des articles scientifiques et des brevets est en déclin). Le «New York Times» y a réagi séance tenante en se demandant: «Où sont passées les grandes découvertes de la science?»[2]. Le «Financial Times» abondait dans le même sens: «La science a perdu sa capacité disruptive»[3]. Et la NZZ de conclure: «La recherche et la science produisent toujours moins de connaissances révolutionnaires. La gestion universitaire de la recherche est devenue depuis longtemps une fin en soi, aux dépens de la capacité d’innovation. La science doit retrouver sa liberté[4]

Absolument contre-intuitif

À ce jour, plus de 250 articles de presse ont été consacrés à l’étude parue dans la revue «Nature»[5]. Même «The Economist» s’est prêté à l’exercice, se fendant d’un sous-titre laconique: «Les raisons du déclin restent une énigme[6].» Des chercheurs de l’Université de Bâle se sont montrés eux aussi sceptiques: ce résultat est d’autant plus inattendu que, partout dans le monde, les investissements dans la science ont enregistré un bond ces dernières décennies. De plus, les innovations révolutionnaires ne sont-elles pas omniprésentes?

Pour en avoir le cœur net, les chercheurs de l’Université de Bâle ont reproduit l’étude de la revue «Nature». Toutefois, contrairement à l’étude originale, ils se sont limités aux brevets, étant donné qu’ils connaissent relativement bien ce sujet et que les données le concernant sont en libre accès. Ces travaux ont donné des résultats stupéfiants, qui ont été publiés récemment dans la revue «Research Policy»[7].

Un indice pour mesurer les connaissances fondamentalement nouvelles

Les auteurs de l’étude publiée dans «Nature» utilisent un outil largement accepté, l’indice CD (pour consolidation-disruption), afin d’établir sur une longue période le potentiel disruptif des brevets et des articles scientifiques[8]. Cet indice classe les brevets et les articles scientifiques sur une échelle, selon qu’ils consolident uniquement les connaissances existantes ou qu’ils apportent des connaissances fondamentalement nouvelles, qualifiées de «disruptives». Pour le savoir, les chercheurs examinent si un travail donné (qu’il s’agisse d’un article scientifique ou d’un brevet) est cité par des publications postérieures seul ou en même temps que d’autres travaux (voir encadré). Dans le premier cas, on considère le travail comme l’origine d’idées entièrement nouvelles, tandis que dans le second cas, on peut supposer que le travail ne fait que consolider les connaissances existantes. L’indice CD varie de +1 (totalement disruptif) à -1 (totalement consolidant).

Les auteurs de l’étude parue dans «Nature» ont analysé, outre des publications scientifiques, quelque 3,5 millions de brevets délivrés entre 1980 et 2010 à des inventeurs du monde entier par l’Office des brevets et des marques des États-Unis. Selon leur méthodologie, l’indice CD annuel moyen des brevets chute durant cette période de 0,39 à 0,05, ou du 69,5e percentile au 52,5e percentile, soit 17 points de pourcentage[9], ce qui montrerait que les brevets n’ont cessé de perdre leur capacité disruptive pour devenir toujours plus «consolidants». En revanche, en utilisant leur propre méthode sur la même période et avec les mêmes données, les chercheurs de l’Université de Bâle ne constatent qu’un faible recul de l’indice CD des brevets, de 0,09 à 0,05 ou du 54,5e percentile au 52,5e percentile, soit seulement 2 points de pourcentage.

Des résultats biaisés

Les résultats presque diamétralement opposés auxquels parviennent les deux études sont à mettre sur le compte de deux distorsions que présente l’étude publiée dans «Nature» et qui faussent le calcul de l’indice CD pour les brevets. Le premier de ces biais, qui influence fortement les résultats, découle du fait que les auteurs ne tiennent pas compte des citations de brevets publiés avant 1976. En effet, la plupart des brevets publiés au début de la période d’observation (en 1980) citent un bon nombre de brevets octroyés avant 1976. Le fait d’ignorer ces brevets a amené les chercheurs à considérer comme «disruptifs» de nombreux brevets qui, en fait, ne présentaient pas de véritable innovation. On est donc en présence de ce que l’on appelle un «biais de troncature»: le fait de ne pas avoir tenu compte d’un élément vient fausser les résultats. L’indice CD calculé par les chercheurs de l’Université de Bâle, corrigé de ce biais, montre que le recul de la capacité d’innovation n’est en réalité que de deux points de pourcentage.

Le second biais découle du fait que l’étude publiée dans «Nature» n’a pas pris en compte un changement intervenu dans le droit de la propriété intellectuelle aux États-Unis. Depuis la fin de l’année 2000, l’Office des brevets et des marques ne publie en effet plus seulement les brevets octroyés, mais aussi la teneur des demandes de brevet, ce qui a entraîné une modification dans la façon de les citer: on cite maintenant souvent non plus le brevet octroyé, mais la demande de brevet, car celle-ci est publiée plus tôt. Or, l’étude en question n’inclut que les citations de brevets octroyés – et fait donc l’impasse sur les citations de demandes de brevet. Résultat: elle ne tient pas compte d’une partie des citations, ce qui lui fait attribuer une capacité disruptive excessive à de nombreux brevets. On est par conséquent en présence, ici, de ce que l’on appelle un «biais d’exclusion». L’effet de cette distorsion est néanmoins nettement plus faible que celui du biais de troncature[10]. L’illustration présente les résultats corrigés de ces deux biais.

Hausse du nombre de brevets disruptifs

À quels résultats parvient-on en corrigeant les deux biais et en étendant la période d’observation jusqu’en 2016? L’indice CD moyen ne régresse que légèrement, de 0,12 en 1976 à 0,09 en 1980 puis à 0,04 en 2016, soit un recul de quatre points de pourcentage (du 56e percentile au début de la période d’observation au 52e percentile à la fin de cette période). Cette évolution apparaît dans l’illustration ci-dessous.

Une fois les distorsions corrigées, l’indice CD moyen ne régresse que légèrement (1976 à 2016)

GRAPHIQUE INTERACTIF

 

Remarque: l’indice CD montre si un brevet apporte des connaissances fondamentalement nouvelles (+1) ou s’il ne fait que consolider les connaissances existantes (-1), les valeurs variant sur cette échelle. Sur le graphique, qui affiche les moyennes annuelles, l’indice CD résultant de l’étude parue dans «Nature» suggère un fort recul, qui aurait été encore plus marqué si les auteurs avaient pris comme point de départ de leurs calculs l’année 1976 au lieu de 1980 (la surface en gris à gauche porte sur la période qui va de 1976 à 1979). Source: Macher, Rutzer et Weder (2024) / La Vie économique

 

On constate également que le nombre absolu de brevets à très grande capacité disruptive (soit ceux dont l’indice CD est égal ou supérieur à 0,75) passe de 3273 en 1976 à 4728 en 2016. La progression est encore plus marquée dans certains secteurs, puisque ce chiffre a été multiplié par quatre dans l’industrie pharmaceutique, si importante pour la Suisse, et par douze dans les technologies de l’information et de la communication.

Il est rassurant de constater que le système de recherche et d’innovation continue à fournir un nombre relativement stable de nouvelles idées, mesuré à l’aune de l’indice CD appliqué aux brevets. Toutefois, étant donné que l’innovation se fonde sur la «destruction créatrice», un processus quelque peu inconfortable, il est important de garder un cadre ouvert qui lui soit favorable. Pour conserver son rôle de leader mondial en matière d’innovation, la Suisse doit particulièrement veiller à ne pas tomber dans la complaisance et dans le confort. Sans compter qu’elle serait bien inspirée de valoriser la prise de risque et d’accepter la possibilité d’échouer.

  1. Voir Park, Leahey et Funk (2023). []
  2. Voir Broad (2023). []
  3. Voir Ahuja (2023). []
  4. Voir Geiser (2023). []
  5. Voir Nature.almetric.com (site consulté le 16 avril 2024). []
  6. Voir The Economist (2023). []
  7. Macher, Rutzer et Weder (2024). []
  8. Voir Funk et Smith (2017). []
  9. La valeur de l’indice CD allant de -1 à 1, elle peut être convertie en percentiles à l’aide de la formule suivante: 50*Indice CD + 50. []
  10. Holst et al. (2024) avancent dans leur publication que l’indice CD calculé par les auteurs pour les articles scientifiques pourrait aussi être faussé. []

Bibliographie

Bibliographie

Proposition de citation: Christian Rutzer ; Rolf Weder (2024). La recherche disruptive en déclin dans le monde entier. La Vie économique, 28 mai.

Un éclairage sur la méthodologie

L’indice CD repose sur la distinction entre les brevets cités seuls et ceux cités avec des travaux antérieurs. Pour le mesurer, il faut donc recenser, d’une part, les données sur tous les brevets antérieurs cités en les extrayant directement du fascicule du brevet (citations antérieures) et, d’autre part, les données sur tous les brevets ultérieurs qui citent le brevet en question (citations postérieures). Pour garantir la comparabilité de l’indice CD des brevets déposés au fil du temps, il faut définir un intervalle temporel fixe appliqué à la saisie des citations postérieures, puisque le nombre de ces dernières augmente avec le temps. L’étude menée par les chercheurs de l’Université de Bâle et celle parue dans la revue «Nature» tiennent compte de toutes les citations effectuées dans les cinq ans qui suivent la publication d’un brevet. Le calcul de l’indice CD5 n’est donc possible que jusqu’en 2016, les données pertinentes n’étant disponibles que jusqu’en 2021.