Det är en tid av häpnadsväckande tekniska framsteg – men börjar vi få svårare att komma på nya idéer?

Ja, hävdar en grupp forskare från MIT Sloan och Stanford University, som fann i en studie publicerad av National Bureau of Economic Research i mars att produktiviteten inom den vetenskapliga forskningen sjunker kraftigt över hela linjen.

Den där, de bråkar, beror på att forskare anstränger sig mer och mer för att upprätthålla samma – eller till och med en något lägre – takt i idégenereringen som vi upplevde för ett halvsekel sedan.

"Bara för att upprätthålla den konstanta tillväxten i BNP per person, USA måste fördubbla mängden forskningsansträngning som lagts ner på att söka efter en ny idé vart 13:e år för att kompensera för den ökade svårigheten att hitta nya idéer, " skriver MIT Sloan professor i tillämpad ekonomi John Van Reenen, Stanford University professorer Nicholas Bloom och Charles I. Jones, och Stanford doktorand Michael Webb.

Moores lag – den observerade fördubblingen av antalet transistorer som packas på nya datorcentraler vartannat år – står som ett utmärkt exempel. Fördubblingseffekten motsvarar en tillväxt på 35 procent varje år, och att tillväxten endast drivs av allt mer omfattande forskning, skriver författarna.

"Många kommentatorer noterar att Moores lag inte är en naturlag, men i stället resultat av intensiva forskningsansträngningar:Fördubbling av transistortätheten ses ofta som ett mål eller mål för forskningsprogram, " de skriver.

De fortsätter:"Den konstanta exponentiella tillväxten som antyds av Moores lag har endast uppnåtts genom en massiv ökning av mängden resurser som ägnas åt att driva gränsen framåt."

Faktiskt, Forskningsinsatser för att förbättra halvledarprodukter har ökat med en faktor 18 sedan början av 1970-talet, studien fann, medan produktiviteten har sjunkit med samma faktor. Tagen tillsammans, det betyder att det är ungefär 18 gånger svårare idag att driva Moores lag framåt än för ett halvt sekel sedan, skriver författarna.

Samma trend gällde för jordbrukets skördar. Per tunnland skördar för majs, sojabönor, vete, och bomull växte cirka 1,5 procent i genomsnitt vart femte år mellan 1960 och 2015, medan antalet forskare som arbetar med att öka avkastningen har ökat med en faktor på mellan tre och 25, beroende på skörden.

"Det är … uppenbart … att forskningsproduktiviteten har sjunkit kraftigt för jordbrukets avkastning, " skriver författarna. "Avkastningstillväxten är relativt stabil eller till och med avtagande, medan den effektiva forskningen som har drivit denna avkastningstillväxt har ökat enormt."

Och när forskarna undersökte läkemedelsindustrin, det var samma historia:Forskningsinsatser som lagts ner på att upptäcka nya droger sedan 1970-talet ökade med 6 procent varje år, medan produktiviteten av dessa ansträngningar, mätt med hur många som godkändes av den federala Food and Drug Administration, minskade med 3,5 procent per år.

När man jämför levnadsåren per 100 personer som räddats av forskning inriktad på cancer sedan 1970-talet med antalet medicinska studier som publicerats under samma tidsperiod, studien fann att produktiviteten minskade med en faktor 1,2 för allt arbete, och en faktor på 4,8 för kliniska prövningar.

Men cancerforskningens produktivitet steg faktiskt mellan 1975 och mitten av 1980-talet, konstaterar författarna. "Dessa fall tyder på att det kan bli lättare att hitta nya idéer först innan det blir svårare, åtminstone i vissa områden."

I den bredare ekonomin, studien fann att det nu krävs cirka 15 gånger så många forskare idag jämfört med 30 år sedan för ett företag att få samma intäktsökning.

För att hålla sig flytande, investering är nyckeln

Van Reenen sa att en faktor som kan förklara trenden är att det helt enkelt tar längre tid för forskare att uppnå den utbildningsnivå de behöver för att göra en banbrytande upptäckt.

"När den totala mängden kunskap blir större och större och större, det blir allt svårare att komma till dess gräns för den kunskapen, " Sa Van Reenen. "Det var mycket lättare för ett par tusen år sedan."

Att begränsa fokus för ens studier för att specialisera sig på en mycket speciell domän har dykt upp som en vanlig lösning på det problemet, Van Reenen sa, men den strategin föder sina egna problem.

"För att fortsätta med innovation, ni arbetar ständigt tillsammans, och det är väldigt komplicerat att få ihop alla dessa människor och idéer, " han sa att, sig, kan vara en anledning till att saker och ting börjar sakta ner."

Van Reenen sa att någon form av hårda gränser för teknisk tillväxt är långt borta, och befolkningsökning, den ökande lättheten för anslutning och kommunikation, och globaliseringen ger nya möjligheter för nya idéer att dyka upp.

"Så länge vi fortsätter att öka mängden resurser vi lägger på forskning, vi kommer att fortsätta göra det, " sa han. Men det kräver kontinuerliga investeringar av nationell BNP, och han oroar sig för att drivkraften att göra det har inte varit lika stark på sistone.

"Den oro jag har är att investeringarna inte görs. Jag tror att många gånger du hör att vi bara kommer att sänka de högsta skattesatserna för att generera massor av innovation - jag är ganska skeptisk till det när det gäller incitamenten du ska ge, " han sa.

Istället, investeringar i ny teknik och innovation bör vara mer riktade, med regeringar som direkt fördelar medel värdefulla projekt. Det kan täcka finansiering för specifika projekt, eller expanderande vetenskap, teknologi, teknik, och matematikmöjligheter för kvinnor och färgade, som är underrepresenterade inom dessa områden.

"Båda har positiva effekter på tillväxt och jämställdhet. Istället för att ge bort 5 biljoner dollar i skattesänkningar, använda det för att investera i tillväxtmöjligheter för framtiden, sa Van Reenen.