Den pågående pandemin har förenat forskare runt om i världen. Denna grafik, baserat på data som samlats in av Assessment Program Librarian Chan Li, illustrerar den globala karaktären av UC Berkeleys forskning om covid-19, med prickar på kartan som visar platsen för forskare som samarbetade med Berkeley-författare i en uppsättning av nio studier publicerade tidigare i år. Studierna – grupperade efter färg – utforskar ämnen som sträcker sig från robotteknikens roll för att hantera infektionssjukdomar till policyer för att skydda låginkomstsamhällen i stadsområden. Bay Area, starkt representerade i alla nio studier, är avbildad med ett färghjul. Upphovsman:University of California - Berkeley
Randy Schekman börjar bli lite trött på att prata om det här.
Men då, det kan vara sista gången han måste.
"Argumentet för öppen tillgång är så uppenbart, det är smärtsamt att behöva upprepa det, säger Schekman, Nobelpristagare 2013 och biolog från UC Berkeley. "Allmänheten betalar för forskningen, och ändå kan de inte läsa forskningen. Läkare har inte tillgång till litteraturen – nystartade bioteknikföretag i framkant av upptäckten har inte råd med licenserna."
"Det är uppenbart att det är så det måste vara, " han säger.
Under trycket av en global hälsokris, argumentet för öppen tillgång har sjunkit in. Efter uppmaningar från Världshälsoorganisationen och regeringsledare, över 150 förlag, företag, och forskningsinstitutioner har gått med på att tillfälligt göra allt innehåll relaterat till COVID-19 gratis att läsa, se till att ansträngningar för att förstå viruset kan fortsätta utan avskräckning.
Resultatet ser ungefär ut som historiens mest episka stafettlopp. Dussintals, ibland hundratals, av studier publiceras dagligen, med svansar av citat som kretsar runt jorden. Genetiska mutationer av viruset – ledtrådar till dess spridning – fyller databaser i tusental. Och en nyfunnen kultur av datadelning har underblåst vetenskapligt samarbete som aldrig förr.
Så nu är frågan:Är detta katalysatorn som bryter upp banden till en gammal förlagsmodell en gång för alla?
"Det här kan vara sista gången vi pratar om att ha särskild tillgång till papper på grund av en pandemi, " säger Schekman.
En ny gräns
Utanför folkhälsosituationer, hastigheten med vilken forskningsupptäckter gör sin väg runt jorden är inte fullt så revolutionerande.
Faktiskt, efter att en forskare lämnat in en studie till en tidskrift, det kan ta flera månader – eller till och med ett år eller mer – för tidningen att se dagens ljus.
"Det är ofta en mycket långsam process, " säger Jade Benjamin-Chung, en epidemiolog och föreläsare vid UC Berkeley's School of Public Health.
När den väl publicerats, innehållet är förseglat från de flesta, endast tillgänglig via rejäla webbplatslicenser eller en avgift på cirka 30 USD per artikel. Medlemmar av allmänheten, vars skatter finansierar mycket av landets vetenskapliga produktion, kan se materialet först efter en embargoperiod på sex månader till fyra år, beroende på journal.
"Det är ett racket, " säger Schekman.
Saker och ting är annorlunda nu, under en pandemi. De flesta stora tidskrifter har temporärt rivit betalväggar för covid-19-innehåll, citerar deras engagemang för att hjälpa forskning om sjukdomen. Många utgivare är också snabbspårande material relaterat till covid-19.
Fortfarande, som labb över hela världen gör studier på denna sjukdom, journalerna hinner inte riktigt med. Istället, forskare vänder sig till preprints:öppen tillgång versioner av forskningsrapporter som delas före officiell granskning eller publicering. Forskare lägger upp sina manuskript i öppna arkiv som kallas preprint-servrar, där andra kan läsa och diskutera resultaten.
Servrarna har exploderat med innehåll de senaste månaderna. I juni, mer än 5, 000 artiklar om viruset hade postats till de ledande servrarna för biologi och medicin, bioRxiv och medRxiv (uttalas "bio-arkiv" och "med-arkiv").
Attraktionskraften för förtryck är tydlig:tillgång och hastighet. Omedelbar tillgång till vetenskaplig litteratur kan rädda forskare från onödigt upprepade experiment, till exempel. Men det finns en hake:Preprints har ännu inte gått igenom peer review - standardtestet för god vetenskap.
(De flesta stora förtrycksservrar har vissa kvalitetskontrollåtgärder, fastän. Förtryck på bioRxiv och medRxiv, till exempel, granskas av ämnesexperter och personal, med strängare filter för covid-19-innehåll.)
"En stor fördel med snabb publicering av information är att den omedelbart kan informera annan forskning, " säger Benjamin-Chung. "Men vad det betyder är att om vi ska använda ett förtryck för att informera vår studie, vi måste granska det mycket noggrant själva."
Med sin forskargrupp, Benjamin-Chung har granskat data om covid-19-tester i USA och andra länder, att använda statistiska modeller för att uppskatta vad det tidiga antalet fall i USA kan ha varit testade mer robusta.
Hennes teams uppskattning? Ungefär nio gånger fler än vad som rapporterades, eller ungefär 6,3 miljoner infektioner den 18 april, enligt förtrycket.
"Om vi i första hand testar människor som har symtom - särskilt de som är mest symtomatiska - ser vi bara toppen av isberget, " säger Benjamin-Chung. "Det finns en hel del överföring som förmodligen pågår i samhället som vi inte fångar upp."
Modellen informerades av många artiklar och förtryck, inklusive studier som slumpmässigt testade asymtomatiska individer för viruset och studier som undersökte riktigheten av diagnostiska tester.
"Vi tittar på studier från hela världen, " säger hon. "Och om andra forskare inte publicerade sina förtryck, vi kunde inte ha utvecklat vår modell så snabbt."
Bättre, snabbare, starkare
När det gäller att eftermontera vetenskaplig publicering för en pandemi, fastän, preprints är bara en del av ekvationen. Det finns ett hav av viktiga upptäckter direkt tillgängliga, men också en ocean av studier – några djupa, några tveksamma — att vada igenom.
Här igen, öppen tillgång kommer att vara avgörande, säger forskare. Om en stor flaskhals i publicering är den ofta utdragna processen med peer review, lösningen ser ut ungefär som ett globalt nätverk av forskare som alla är utplacerade på en gång.
En sådan koalition är Rapid Reviews:COVID-19, en innovativ tidskrift med öppen tillgång som nyligen lanserades av UC Berkeley och MIT Press. Byggd för att hitta en balans mellan hastighet och rigor, tidskriften använder programvara för maskininlärning (utvecklad vid Lawrence Berkeley National Laboratory) tillsammans med ett globalt team av frivilliga för att samla in och sålla igenom mängder av förtryck varje vecka. Skrapa internet efter information som omnämnanden i sociala medier och universitetsrapporter, teamet kan snabbt identifiera lovande studier som behöver granskas.
Kärnan i den modellen är vidöppen tillgång till litteraturen, säger Hildy Fong Baker, chefredaktör för tidskriften.
"Vi vill ha ett publiceringsekosystem som fungerar för både forskare som bedriver forskning och för allmänheten som vill förstå det - och som skulle kunna få bättre liv på grund av det, säger Baker, som är verkställande direktör för UC Berkeleys Center for Global Public Health och UC Berkeley-UCSF Center for Global Health Delivery, Diplomati, och ekonomi. "Open access är en viktig del av det."
"Vi behöver tillgång till dessa öppna servrar för att göra det här arbetet, " säger hon. "Om vi inte hade det, vi skulle inte ha något att granska."
Även utan journaler, fastän, Internet har samlat sin egen virtuella avantgarde:allmänheten. Eftersom allt är i det fria, ett slags ad hoc-system för peer-review har vuxit fram i vetenskapliga forum och sociala medier, tagits upp av forskare runt om i världen.
"Om (en studie) är av intresse, folk granskar det själva och börjar kommentera direkt, " säger Martyn T. Smith, en UC Berkeley professor i toxikologi.
Tidigare i år, två förtryck från Tyskland och Kina avslöjade hur SARS-CoV-2-viruset, som orsakar covid-19, binder till ett enzym som är väsentligt för dess replikering – passar in i enzymets unika form som en nyckel i ett lås. (När förlovad, det enzymet börjar klippa strängar av virusets genetiska material till nya babyvirus.)
Utrustad med dessa ledtrådar, Smith och andra testade mer än 2, 500 naturliga föreningar i en 3D-datorsimulering för att se om någon av dessa kemikalier kunde binda till enzymet istället – stoppa nyckelhålet och blockera viruset.
Målet, Smith säger, är att identifiera naturliga livsmedel och kosttillskott som kan ge viss lindring mot coronaviruset i avsaknad av godkända läkemedel eller ett vaccin.
"Vi är mycket intresserade av idén om, vad förklarar att människor är mottagliga för viruset och andra inte?" säger Smith. "Och vi tror att kosten kan spela en stor roll."
I sista hand, studien (ännu inte granskad av experter) fann att livsmedel rika på flavonoider, inklusive många grönsaker, frukter, och några teer – kan hjälpa till att avvärja infektion. (Flera nyare studier har kommit fram till liknande slutsatser.)
Kort efter att förtrycket publicerades, andra forskare kommenterade att överdriven av till och med naturliga föreningar kan vara skadligt, som Smith snabbt svarade på. (Studien varnar för överdrivet intag av flavonoider.)
"Poängen med att publicera sådana studier är att data finns där för kvalificerade personer att utvärdera, " säger Schekman. "Det är inte bara en tidningsartikel – det är en artikel åtföljd av data."
"En cowboymentalitet"
För alla deras fördelar, preprints har haft en något trög uppgång till berömmelse.
Den första preprint-servern, arXiv, lanserades 1991, vid Los Alamos National Laboratory, som ett fjärrlager för nytt arbete inom fysik. Medan förtryck länge har varit populära inom fysik, matematik, och datavetenskap, de har bara nyligen kommit ikapp inom biologi och medicin, med bioRxiv och medRxiv som lanseras 2013 och 2019, respektive.
Den banan har något att göra med förlagens allsmäktiga grepp om stipendium, Schekman säger — och forskarnas svepande krav på förändring.
"Tidskrifter brukade ha en mycket stark embargopolitik, säger Schekman, tidigare chefredaktör för open access-tidskriften eLife. "Kommersiella tidskrifter som Cell brukade berätta för sina författare att om man ens pratar om dessa resultat i ett symposium, vi kan dra tillbaka papperet från behandling.
"De var tvungna att ge efter för detta."
I dag, nästan alla större tidskrifter tillåter eller, i vissa fall, uppmuntra forskare att lägga ut sina studier på preprint-servrar före publicering. Många tidskrifter har till och med börjat lova på sina webbplatser att det inte kommer att skada en tidnings chans att publiceras längre fram.
De har haft en meteorisk uppgång sedan dess. Enligt en studie i eLife, fler förtryck lades ut på bioRxiv under 2018 än under de fyra föregående åren tillsammans.
Men motståndet dröjer sig kvar. Även nu, vissa tidskrifter förbjuder förtrycksdelning. Andra är tvetydiga om sin politik.
Vanor, för, är långsamma att förändras, säger Schekman. För en sak, forskare är rädda för att bli "scooped" - att få sina experiment och data kopierade av andra. En forskare inom Schekmans område, faktiskt, hade vägrat att publicera en studie på bioRxiv-webbplatsen eftersom det skulle "ge en fördel för deras konkurrenter, " minns han.
"(Forskaren) ville undanhålla resultaten så länge som möjligt, " säger Schekman. "Det är en attityd, men det är en som jag förkastar."
"Det är en del av kulturen - den giftiga kulturen i stipendium som gynnar individen framför kollegialitet och samarbete, " fortsätter han. "Det är en cowboymentalitet."
På samma gång, tidskrifters meddelanden kring preprints har varit mindre än lysande. 2016, Emilie Marcus, då chefredaktör för Cell och vd för Cell Press, avskräckte forskare från att citera förtryck, att säga att att göra det skulle stödja en "pseudoartikel som smyger sig in i trovärdighet genom en bakdörr."
Effekten av sådan signalering har varit tydlig — och, i vissa fall, förlamande. Enligt en studie från 2018 i open access-tidskriften PLOS Medicin , preprints påskyndade spridningen av forskning avsevärt under Zika-epidemin 2015-16 och ebolautbrottet 2013-16. Men bara 5 procent av artiklarna om de två sjukdomarna publicerades först som förtryck, fann studien.
Viktiga uppgifter hölls också hemliga. Enligt en WHO-bulletin från 2016, det var "brister med befintliga datadelningsmekanismer" som i slutändan stoppade vetenskapliga framsteg om ebola. WHO krävde öppen tillgång till forskningsdata i de kommande folkhälsosituationerna.
"Du kan inte sitta på det här, säger Ann Glusker, Berkeleys sociologi, demografi, och kvantitativ forskningsbibliotekarie och en före detta epidemiolog. "Om du lägger ut det där, du kommer att informera andra om hur du ska gå vidare, och du kommer att spara tusentals, miljoner, av liv, potentiellt.
"Även om du fortfarande måste hålla ett kritiskt öga på förtryck, de är allt vi har just nu, " säger hon. "Du kan inte bara tumma på näsan och säga, 'Åh, uppgifterna är helt enkelt inte tillgängliga.'"
"Det kommer att bli en revolution"
För Benjamin-Chung, Berkeley-epidemiologen, förhoppningen är att den nuvarande ökningen av datadelning bara kommer att expandera i en post-pandemisk värld.
Som det står, även öppna tidskrifter som kräver datadelning har låg eller skakig efterlevnad, hon säger, med forskningsdata försenade, otillgänglig, eller helt saknas.
"Alla inser att att hålla fast vid data just nu bara kommer att hindra oss från att göra framsteg med COVID-19, " säger Benjamin-Chung. "Vad jag skulle älska att se efter att denna (pandemin) upphör är att sättet som vi delar data på blir mer robust.
"Om du säger att den här artikeln verkligen har öppna data, Jag skulle gärna vilja ha en länk för att komma åt data för att finnas där."
För att det ska hända, ett paradigmskifte kommer att vara på sin plats – från forskare som är vana vid att hamstra data till kommersiella tidskrifter som länge gett dem skäl att göra det.
Och trycket är på:Vita huset överväger nu en policy som kräver att all federalt finansierad forskning ska publiceras med öppen tillgång, även utanför pandemier. (Förlag har samlats i protest, skrev ett brev till president Donald Trump där han varnade för att politiken "skulle äventyra amerikanska organisationers immateriella rättigheter" och "tvinga oss att ge bort dem gratis till resten av världen."
Utan sådana lagar, utgivare kommer oundvikligen att svänga bort från öppen tillgång när himlen börjar klarna.
De kommer att försöka, åtminstone.
"Jag hoppas att det blir en revolution när (tidskrifter) börjar försöka få pengar för sitt innehåll igen, " säger Glusker. "Men det är en annan diskussion."