I takt med att vetenskaplig finansiering blir alltmer knapphändig, professorer inom STEM-områden tillbringar mer tid på sina kontor och skriver bidragsansökningar:med en uppskattning, så mycket som en femtedel av sin forskningstid. Det tar tid och energi från att lära eleverna, utbilda unga forskare och göra upptäckter som stärker vår samlade kunskap och vårt välbefinnande.

Två forskare tror att med professorer som tävlar om en så liten pool av medel, ansökningsprocessen har blivit en tävling inte om vem som har de bästa idéerna, men vem är bäst på att skriva bidragsansökningar. I en artikel publicerad 2 januari i tidskriften PLOS Biologi , medförfattare Carl Bergström, professor i biologi vid University of Washington, och Kevin Gross, professor i statistik vid North Carolina State University, använd den ekonomiska teorin om tävlingar för att illustrera hur detta konkurrenskraftiga system har gjort jakten på forskningsfinansiering ineffektiv och ohållbar. De visar att alternativa metoder, såsom ett partiellt lotteri för att bevilja bidrag, kan hjälpa till att få tillbaka professorer i labbet där de hör hemma.

För att få bidrag idag, professorer ansöker till finansieringsorgan som National Science Foundation eller National Institutes of Health. Granskare utvärderar och rangordnar ansökningarna, och de högst rankade ansökningarna får bidrag.

Men med tiden, andelen förslag som får finansiering har sjunkit dramatiskt. Detta beror till stor del på att poolen av tillgängliga medel inte har vuxit för att hålla jämna steg med antalet STEM-forskare.

"Tillbaka på 1970-talet, de översta 40 till 50 procenten av ansökningarna till byråer finansierades, ", sa Bergström. "Byråerna var bara tvungna att skilja de goda forskningsplanerna från de dåliga baserat på anslagsansökningarna."

Finansieringsgränserna för bidragsansökningar har stadigt stramats åt sedan 1970-talet. År 2003, endast de översta 20 procenten av ansökningarna om forskningsprojekt till National Institute of Allergy &Infectious Diseases finansierades. Under 2013, framgångsfrekvensen hade sjunkit till 8 procent. Gross och Bergström hävdar att finansieringspoolen har vuxit så liten i förhållande till antalet sökande att anslagsansökningsprocessen har förändrats.

"När byråer bara finansierar de översta 10 eller 20 procenten, de skiljer inte bara dåliga idéer från bra idéer, sade Bergström. De skiljer också gott från gott.

"Detta har två effekter på ansökningsprocessen, sade Gross. "Först, Professorer måste ansöka om fler och fler stipendier innan de tilldelas ett. Andra, ansökningsprocessen blir en tävling för att avgöra vem som kan skriva de bästa bidragsförslagen – så professorer lägger mer och mer tid på att försöka perfekta varje enskild ansökan."

Gross och Bergström insåg att dagens ansökningsprocess kan beskrivas med hjälp av den ekonomiska teorin om tävlingar. I tävlingsteorin, team tävlar om att producera en produkt eller slutföra en uppgift för en byrå; byrån utser en vinnare och behåller frukterna av lagets ansträngningar, medan det vinnande laget får ett pris som kontanter. För Netflix-priset, till exempel, lag tävlade om att producera en algoritm som skulle förutsäga hur användare skulle rangordna filmer på deras streamingtjänst. Netflix fick den vinnande algoritmen, medan det vinnande laget fick 1 miljon dollar.

"Om vi ​​skulle tillämpa tävlingsteori på bidrag, då är professorerna de som tävlar om att skapa en produkt – den bästa bidragsansökan – för byrån, " sa Gross. "Det är inte ett särskilt bra system, fastän, eftersom finansiären inte vill ha bidragsansökningar för sin egen skull. De vill finansiera forskning."

I deras tidning, Bergström och Gross illustrerar hur ansökningsprocessen för bidrag är förenlig med ekonomiska tävlingsmodeller. De visar hur finansiering av en relativt liten del av anslagsansökningarna – som de 10 eller 15 procenten – gör vetenskapen ineffektiv:De negativa kostnaderna för att försöka ta fram den bästa bidragsansökan kan potentiellt uppväga det ekonomiska värdet av den producerade vetenskapen .

Om byråer finansierade en högre andel av ansökningarna, professorer skulle kunna lägga mindre tid på att försöka skriva den perfekta anslagsansökan. Dessutom, finansiärer skulle inte behöva subjektivt välja vinnare bland högkvalitativa förslag som alla är baserade på sund vetenskap. Men detta alternativ skulle kräva avsevärt utökad finansiering till byråer som NIH och NSF, en politiskt svår uppgift.

Med hjälp av den ekonomiska teorin om tävlingar, Gross och Bergström modellerade ett kontroversiellt alternativ:att bevilja bidrag istället genom partiellt lotteri. Under ett partiellt lotterisystem, funds are awarded by random draw among a pool of high-ranking grants—the top 40 percent, till exempel. Since applicants would be aiming to clear a lower bar for a smaller prize—a shot at the lottery instead of a guaranteed payout for winning proposals—the contest theory model predicts that applicants would spend less time trying to perfect their applications, Bergstrom said.

Partial lotteries have been proposed by others, such as UW professor of laboratory medicine Ferric Fang and Johns Hopkins professor Arturo Casadevall. They're also used by two funding agencies in New Zealand and the Volkswagen Foundation. Gross and Bergstrom simply use contest theory to show how this system could also free professors from the seemingly endless cycle of grant applications.

But partial lotteries aren't the only viable solution, they say. Funding agencies could also award grants based on merit, such as a professor's past record of excellence in research. But that system also would need mechanisms to help early-career faculty and professors from underrepresented groups obtain grants, Bergstrom said. Hybrid systems are another option, such as a partial lottery for early-career faculty and merit-based grants for later-career faculty.

"There are many potential routes out of the current hole, " said Bergstrom. "What doesn't change is our conclusion that the current grant-application system is fundamentally inefficient and unsustainable."