{"id":29763,"date":"2016-09-22T17:13:06","date_gmt":"2016-09-22T15:13:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hiig.de\/en\/?p=29763"},"modified":"2023-03-28T16:50:45","modified_gmt":"2023-03-28T14:50:45","slug":"wie-blockchain-die-wissenschaft-verbessern-koennte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hiig.de\/en\/wie-blockchain-die-wissenschaft-verbessern-koennte\/","title":{"rendered":"How Blockchain can foster innovation in science"},"content":{"rendered":"

Academia is stuck in an analogue thinking. Blockchain technology, a decentral storage system, has the capacity to make digital goods immutable, transparent, and provable and it could solve many of the issues science is facing today, e.g. science’s verification process. S\u00f6nke Bartling and Benedikt Fecher discuss promising ideas, which remain to be tested in practice.<\/em><\/p>\n

Blockchain ist ein dezentrales Speichersystem, das Transaktionen wie Geldfl\u00fcsse, eine Punktevergabe und andere Vorg\u00e4nge abbilden kann und verteilt von allen beteiligten Computern verwaltet wird. Bevor eine Transaktionen ausgef\u00fchrt werden kann, m\u00fcssen alle Teilnehmer diese best\u00e4tigen. Jede noch so kleine Einzelheit einer Transaktion wird dauerhaft verzeichnet und ist f\u00fcr die Mitglieder des Netzwerks nachpr\u00fcfbar. Blockchain kann daher als ein digitales, dezentrales und einsehbares Register verstanden werden<\/a>.<\/p>\n

Bekannt wurde die Blockchain-Technologie durch das dezentral organisierte Bezahlsystem Bitcoin. Blockchain ist die technische Innovation hinter Bitcoin, Bitcoin selbst ist nur eine Anwendung. Vergleichbar ist die Situation mit der Verbreitung des Peer-to-Peer-Filesharings durch die Plattform Napster. Ab den sp\u00e4ten Neunzigern diente sie dem meist illegalen, aber komfortablen Austausch von Musik und anderen Daten. Durch Napster fanden Peer-to-Peer-Technologien erstmals breite Aufmerksamkeit. Sp\u00e4ter wurden die technischen Ans\u00e4tze auch von Internet-Startups wie Skype oder Spotify genutzt. Wie Peer-to-Peer-Technologie die Innovation hinter Napster war, ist Blockchain die Innovation hinter Bitcoin.<\/p>\n

Die Vorteile von Blockchain-Technologien werden unter anderem darin gesehen, Transaktionskosten zu senken und die Transparenz von komplexen Prozessen zu erh\u00f6hen. So haben sich etwa vier gro\u00dfe Banken zusammengetan, um eine weitere Blockchain-basierte W\u00e4hrung zu erschaffen<\/a>. Auch mit Anwendungen jenseits des Bezahlens wird derzeit rege experimentiert, etwa mit dem Protokoll \u201eColored Coins\u201c f\u00fcr die Verwaltung von Eigentumswerten. Andere Anwendungen sollen der Verifizierung von Daten und der Dokumentation von Gesch\u00e4ftsprozessen dienen, etwa \u201eTierion\u201c und \u201eFactom\u201c. Auch Technologieunternehmen wie Microsoft, IBM und Google arbeiten an eigenen Blockchain-Projekten<\/a>.<\/p>\n

Blockchain in der Wissenschaft<\/h3>\n

Potenzial f\u00fcr die Blockchain-Technologie gibt es auch in der Wissenschaft. Hier haben Forscher Anwendungen in die Diskussion gebracht, die unter anderem bei der Verteilung von F\u00f6rdermitteln, bei der Reproduzierbarkeit von Ergebnissen oder bei der Bewertung wissenschaftlicher Leistung ansetzen. Blockchain-Verfahren sollen f\u00fcr diese neuen Modelle als technische Infrastruktur dienen.<\/p>\n

Verteilung von F\u00f6rdermitteln<\/strong><\/h4>\n

Forschungsf\u00f6rderer vertrauen f\u00fcr die Verteilung von Finanzmittel auf die Begutachtung durch Fachkollegen. Obwohl etabliert und tradiert, kann das Begutachtungssystem durchaus als schwerf\u00e4llig betrachtet werden. Die F\u00f6rderer der US-amerikanischen National Science Foundation etwa haben im Jahr 2012<\/a> 17.000 Wissenschaftler mehr als 50.000 Antr\u00e4ge lesen lassen. Weder f\u00fcr die Antragsteller noch f\u00fcr die Gutachter ist dieses System effizient.<\/p>\n

Ein Team um den Informatikprofessor Johan Bollen <\/a>schl\u00e4gt als Alternative ein dezentrales System zur Verteilung von F\u00f6rdermitteln vor. In diesem neu einzuf\u00fchrenden F\u00f6rdersystem h\u00e4tte jeder Wissenschaftler einen Grundbetrag, um seine Forschung durchzuf\u00fchren. Wissenschaftler sind dar\u00fcber hinaus dazu gehalten, einen bestimmten Prozentsatz ihrer Mittel an andere Forscher zu geben. F\u00f6rdermittel sollen so in der Community zirkulieren.<\/p>\n

Diese dezentrale Verteilung von F\u00f6rdermitteln soll durch ein technisches System unterst\u00fctzt werden, dass transparent ist und es erlaubt, Regeln f\u00fcr die Verteilung durchzusetzen. Forscher sollten beispielsweise keine Mittel an sich selbst, ihre Doktorv\u00e4ter oder enge Mitarbeiter zuweisen. Hier k\u00e4me eine Protokollierung der Mittelvergabe durch die Blockchain-Technologie zum Einsatz. Jede Transaktion von F\u00f6rdermitteln w\u00fcrde dokumentiert und k\u00f6nnte \u00fcberpr\u00fcft werden. Durch sogenannte Smart Contracts<\/a> \u2013<\/a> Wenn-dann-Code, der in der Blockchain gespeichert und ausgef\u00fchrt wird \u2013 sollen Regeln f\u00fcr die F\u00f6rdermittelvergabe durchgesetzt werden.<\/p>\n

Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen<\/strong><\/h4>\n

In den letzten Jahren wurde die wissenschaftliche Community von F\u00e4llen der Datenmanipulation und fehlerbehafteten Ergebnissen ersch\u00fcttert. Dazu geh\u00f6ren etwa gef\u00e4lschte Ergebnisse des Physikers Jan Hendrik Sch\u00f6n in der Nanotechnologie (Sch\u00f6n scandal<\/a>) oder ein Rechenfehler der Wirtschaftsforscher Kenneth S. Rogoff und Carmen Reinhart, die den Zusammenhang von Wirtschaftswachstum und Staatsverschuldung untersuchten.<\/p>\n

Weit verbreitet sind auch Probleme wie das \u201ep-Hacking\u201c, bei dem Forscher an ihrem Modell so lange schrauben, bis das vorab gew\u00fcnschte, statistisch aussagekr\u00e4ftige Ergebnis entsteht. Ebenso verbreitet ist die selektive Darstellung von Ergebnissen. Der Wissenschaftsforscher John Ioannidis von der Stanford University sch\u00e4tzt, dass ein Gro\u00dfteilder ver\u00f6ffentlichten Ergebnisse gar nicht reproduzierbar ist<\/a>.<\/p>\n

Blockchain-Technologie k\u00f6nnte hier einen wichtigen Beitrag zur Transparenz und Reproduzierbarkeit von Studienergebnissen leisten. Beispielsweise beim Berichtswesen von klinischen Studien. Greg Irving, ein Forscher an der University of Cambridge, schl\u00e4gt etwa ein System vor, bei dem die Studiendokumentation in eine Bitcoin-Transaktion umgewandelt wird, wodurch auch selektive Ergebnisdarstellungen oder Ergebnisverf\u00e4lschungen protokolliert w\u00fcrden. Seit 2007 m\u00fcssen alle klinischen Tests in den USA in der Datenbank Clinicaltrials.gov registriert werden, allein auf Clinicaltrials.gov sind es mehr als 20.000 Studien pro Jahr. Hier soll die Protokollierung durch Blockchain-Technologie die Ergebnisse leichter \u00fcberpr\u00fcfbar machen, um der \u201eKrise der Reproduzierbarkeit<\/a>\u201c entgegenzuwirken.<\/p>\n

Vergabe von Credits<\/strong><\/h4>\n

Blockchain-Technologie k\u00f6nnte auch f\u00fcr die Vergabe von Credits f\u00fcr wissenschaftliche Leistungen verwendet werden. Im Moment werden Metriken zur Bemessung wissenschaftlicher Leistung, etwa der Journal-Impact-Faktor, \u00fcberwiegend im Verborgenen erstellt. Hinzu kommt, dass die Orientierung am Journal-Impact-Faktor dazu f\u00fchrt, dass Wissenschaftler sich immer an den gleichen Zeitschriften orientieren. Neue Angebote wie etwa Open-Access-Journals m\u00fcssen diesen erst langwierig aufbauen.<\/p>\n

In einem k\u00fcrzlich anonym ver\u00f6ffentlichten Artikel<\/a> schlagen die Autoren ein neues Modell der Vergabe von Credits vor. \u00c4hnlich der zuvor beschriebenen Vergabe von F\u00f6rdermitteln w\u00fcrden Wissenschaftler Credits direkt verteilen, etwa f\u00fcr Artikel, von Forschern erstellte Software oder Daten.<\/p>\n

Durch zus\u00e4tzliche Protokollierung in einer Blockchain soll die Bemessung nachpr\u00fcfbar und unabh\u00e4ngig von Dritten wie etwa wissenschaftlichen Verlagen sein. Dabei k\u00f6nnten auch neue Kriterien wie die Anzahl von Downloads oder Kommentaren bei wissenschaftlichen Ver\u00f6ffentlichungen einflie\u00dfen. Es ist momentan schwer vorstellbar, dass beispielsweise \u00f6ffentliche Forschungsmittelvergeber der Metrik eines einzigen, zentral verwalteten Forschernetzwerks vertrauen w\u00fcrden, zum Beispiel dem Researchgate-Score. Die \u00f6ffentliche Dokumentation der Berechnung von Credits w\u00fcrde hier die notwendige Transparenz liefern.<\/p>\n

Eine Revolution in den Startl\u00f6chern?<\/h3>\n

So vielversprechend der Einsatz von Blockchain-Technologie in der Forschung auch sein mag, ist das tats\u00e4chliche Potenzial in der Wissenschaft noch vage. Bei den hier skizzierten Anwendungsbeispielen handelt es sich allenfalls um Testcases oder Gedankenexperimente. Zwischen dem Ideal eines wirklich transparenten Forschungs-Lebenszyklus und der empirischen Realit\u00e4t herrscht oftmals eine Diskrepanz, wie sie auch schon beim Thema Open Access zu Publikationen oder dem Zugang zu Forschungsdaten ersichtlich wurde.<\/p>\n

Diese Diskrepanz l\u00e4sst sich damit erkl\u00e4ren, dass sich der gesamtwissenschaftliche und der individuelle Nutzen von technischen und sozialen Innovationen h\u00e4ufig entgegenstehen. Beispielsweise teilen Forscher oftmals ihre Daten nicht, da sie dadurch einen kompetitiven Nachteil bei Artikelpublikationen<\/a> haben.<\/p>\n

\u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich auch mit der Blockchain-Technologie. Wenn die Karriere eines Forschers ma\u00dfgeblich von Publikationen in angesehenen Zeitschriften abh\u00e4ngt, gibt es f\u00fcr ihn wenig Anlass, sich an neuen Impact-Metriken zu orientieren, selbst wenn diese \u00fcber die Blockchain-Protokollierung reproduzierbar sind. Ein \u00f6ffentlicher Drittmittelgeber, der die Verwaltung seiner Mittel in die H\u00e4nde der Forscher selbst legte, w\u00fcrde sich selbst abschaffen. Ein Forscher, der seine Daten durch Blockchain-Registrierung leichter \u00fcberpr\u00fcfbar h\u00e4lt als andere, riskiert eher die Falsifikation seiner Arbeit.<\/p>\n

Das transformative Potenzial von Blockchain in der Wissenschaft muss sich erst noch beweisen. In jedem Falle aber lohnt es sich, die Technologie in ausgew\u00e4hlten Anwendungsfeldern zu testen und ihre Anwendung wissenschaftlich zu begleiten.<\/p>\n

Dieser Blogbeitrag erschien zuerst auf irights.info<\/a>. S\u00f6nke Bartling ist ein assoziierter Forscher am Berliner Humboldt-Institut f\u00fcr Internet und Gesellschaft, Facharzt f\u00fcr Radiologie und Grundlagenforscher im Bereich der medizinischen Bildgebung. Sein Forschungsinteresse gilt besonders der Blockchain und Open Science.
\nBenedikt Fecher ist Doktorand am Deutschen Institut f\u00fcr Wirtschaftsforschung Berlin im Bereich Forschungsinfrastruktur und am Humboldt-Institut f\u00fcr Internet und Gesellschaft im Bereich Internet-gest\u00fctzter Innovation (Open Science).<\/p>\n