自然科學(xué)基金投資高分子材料領(lǐng)域策略分析

趙 輝 張 璐 齊 娜

（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

自然科學(xué)基金投資高分子材料領(lǐng)域策略分析

趙 輝 張 璐 齊 娜

（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

以國家自然科學(xué)基金高分子材料領(lǐng)域的為對象，利用基于主題詞共現(xiàn)的戰(zhàn)略坐標(biāo)分析方法，分析了近十年來國家自然科技基金在高分子材料領(lǐng)域的投資趨勢、投資重點以及投資選擇趨向。分析結(jié)果表明，國家自然科學(xué)基金在高分子材料領(lǐng)域投資相對平穩(wěn)的特點，投資重點在生物醫(yī)學(xué)材料等15個細分方向，主要投資于自身發(fā)展成熟且影響力高的方向，其次是不成熟且影響力不高的方向得到的資助金額較高。

高分子材料；戰(zhàn)略坐標(biāo)圖；國家自然科學(xué)基金；科技投入；基金投資

高分子材料的研究與應(yīng)用極大地影響了人類社會的生產(chǎn)和生活，也是我國國家科技計劃的重要投資領(lǐng)域之一。國家自然科學(xué)基金一直在通用高分子材料、功能高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料等方面支持基礎(chǔ)性研究[1-2]。本文選取了國家自然科學(xué)基金2000-2010年期間的以高分子材料為研究對象的項目進行主題詞共現(xiàn)的戰(zhàn)略坐標(biāo)分析，試圖從中略窺自然科學(xué)基金在高分子材料領(lǐng)域的投資策略，為該領(lǐng)域的研究人員提供借鑒和決策支持。

1 研究方法

從國家自然科學(xué)基金網(wǎng)站公布的2001-2010年期間工程材料學(xué)部、化學(xué)部、數(shù)理科學(xué)部和生命科學(xué)部所支持的高分子材料項目，剔除了會議、合作交流等項目，共獲得3061個項目。

利用中文切詞工具，對項目名稱進行了主題詞切分，然后通過人工修正，抽取了這些項目中的主題詞，對制備、合成、結(jié)構(gòu)、性能等高頻詞進行了過濾、去重與合并，如：（1）用中文替換由英文符號代表的名詞，如CO2統(tǒng)一規(guī)范為二氧化碳，click化學(xué)統(tǒng)一規(guī)范為點擊化學(xué)；（2）盡量將縮略語用全稱進行替換，如OLED統(tǒng)一規(guī)范為有機電致發(fā)光二極管，RTM統(tǒng)一規(guī)范為樹脂傳遞模塑，PVC規(guī)范為聚氯乙烯；（3）對于表達形式不同但代表意義相同的詞語進行統(tǒng)一規(guī)范，如將成膜性能、成膜機理統(tǒng)一為成膜，傳熱性能、傳熱性統(tǒng)一為傳熱性，將基因傳遞、基因傳輸、基因輸送以及基因載運統(tǒng)一為基因傳遞。

然后，對這些項目進行關(guān)鍵詞的共現(xiàn)內(nèi)聚分析和戰(zhàn)略坐標(biāo)分析。所謂聚類分析，是以距離的遠近為依據(jù)對數(shù)據(jù)進行分類，即按照相似性將數(shù)據(jù)分為若干類，在同一類中的數(shù)據(jù)之間相似度較高，不同類中數(shù)據(jù)差異盡可能大。詞與詞之間的距離采用歐氏平方公式進行度量[3-4]：

戰(zhàn)略坐標(biāo)是1988年Law等人提出的[5-6]，用來描述研究領(lǐng)域內(nèi)部聯(lián)系以及領(lǐng)域間相互影響的情況。戰(zhàn)略坐標(biāo)是一個二維坐標(biāo)，X軸表示向心度，Y軸表示密度，坐標(biāo)的原點在兩個軸的中位數(shù)或者平均數(shù)。其中，密度用來度量各個類別之內(nèi)的主題詞的緊密程度，它表示該類主題維持自己和發(fā)展自己的能力；向心度用來度量各個類別主題詞與其他類別主題詞之間的緊密程度，表示一個主題類與其他主題類的相互影響程度，如果一個主題類與其他主題類聯(lián)系的強度越大，則這個主題類就在整個研究區(qū)域的中心地位[7-8]。

2 投資概況

總體上講，國家自然科學(xué)基金對高分子材料領(lǐng)域的投資規(guī)模是不斷增長的。但與基金總體投資的增長速度相比，在高分子材料領(lǐng)域的投資比重相對變小了，從2006年以前的3%左右，急速下降為0.1%。這一情況反映出，我國高分子材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究在近幾年整體發(fā)展較為平穩(wěn)，申請基金進行高分子材料研究的隊伍和人員沒有大幅增長。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3 投資項目主題分布

從2001-2010年國家自然科學(xué)基金資助高分子材料領(lǐng)域的3061項目名稱中，抽取和選擇出關(guān)鍵詞2860個。通過計算，選擇詞頻數(shù)高于3的關(guān)鍵詞共556個作為數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。然后利用Bibexcel軟件對上述關(guān)鍵詞構(gòu)造共現(xiàn)詞對3136對，又計算了這些關(guān)鍵詞的點度中心度，并得出這些關(guān)鍵詞的點度中心度的平均值為13.040。本研究選取點度中心度大于13.040的關(guān)鍵詞，共133個，作為戰(zhàn)略坐標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[9-12]。選取點度中心度大于13.040的前20個關(guān)鍵詞作為示例，如表2所示。

經(jīng)計算點度中心度超過3/4位數(shù)的關(guān)鍵詞數(shù)、點度中心度超過中位數(shù)的關(guān)鍵詞數(shù)、點度中心度超過1/4位數(shù)的關(guān)鍵詞數(shù)，分別是4個、9個和26個，分別占被選關(guān)鍵詞總數(shù)的0.72%、1.62%和4.68%，數(shù)值非常小，說明高分子領(lǐng)域的研究熱點是非常集中的。

3.2 關(guān)鍵詞聚類

對3.1節(jié)中最后得到的133個關(guān)鍵詞構(gòu)造共詞矩陣，利用Ochiia系數(shù)對共詞矩陣進行包容化處理，將其轉(zhuǎn)換成相關(guān)矩陣。為了避免計算過程中出現(xiàn)較大誤差，再將相關(guān)矩陣轉(zhuǎn)換為相異矩陣。如表3所示。

表1 國家自然科學(xué)基金高分子材料領(lǐng)域資助總體狀況表

然后用系統(tǒng)聚類法，在SPSS軟件中對133個關(guān)鍵詞進行聚類，最終分為15個類團，每個類團包含的關(guān)鍵詞如表4所示。

4 戰(zhàn)略坐標(biāo)圖解

將每個類團內(nèi)部各個詞之間的內(nèi)部鏈接數(shù)的平均值（類團的密度值）作為橫坐標(biāo)，每個類團與剩余其他類團外部鏈接的總和（類團的向心度值）作為縱坐標(biāo)，可以得到15個類團的戰(zhàn)略坐標(biāo)圖分布，如圖1所示。

表2 點度中心度大于平均值的關(guān)鍵詞

表3 高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)的相異矩陣（部分）

圖1 高分子材料領(lǐng)域15個類團的戰(zhàn)略坐標(biāo)分布圖

表4 熱點關(guān)鍵詞類團信息表

表5 戰(zhàn)略坐標(biāo)圖中研究類團的受資助情況統(tǒng)計

象限I中的類團內(nèi)部的鏈接緊密，且與其他類團的關(guān)系也很緊密，說明這個類團的自身發(fā)展性好，相對成熟，而且在整個領(lǐng)域中的影響力高；象限II中的類團內(nèi)部的關(guān)系松散，但與其他類團的關(guān)系較為緊密，說明這個類團在領(lǐng)域中影響力較高，但是自身發(fā)展還不太穩(wěn)定，容易分化；象限III中的類團內(nèi)部關(guān)系緊密，但與其他類團的關(guān)系較為松散，說明其自身的發(fā)展較為成熟，但是領(lǐng)域的影響力較差；象限IV中的類團內(nèi)部關(guān)系松散，同時與其他類團的關(guān)系也松散，說明該類團的自身發(fā)展不穩(wěn)定，且影響力較差。

將得到的關(guān)鍵詞數(shù)及其類團對應(yīng)的自然科學(xué)基金項目所獲得的資助金額進行累加，并計算在總資助額度中所占的比例，如表5所示。

微小RNA含有18～25個核苷酸，是真核生物細胞內(nèi)一類高度保守的內(nèi)源性非編碼單鏈RNA，能與靶基因mRNA3′非編碼區(qū)特異性結(jié)合，在細胞增殖、分化及凋亡等生理生化過程中發(fā)揮非常重要的作用［7］。Leung等［8］發(fā)現(xiàn)，miR-135a在惡性子宮頸鱗狀細胞癌組織中表達上調(diào)。體外實驗表明，miR-135a可誘導(dǎo)子宮頸癌細胞的增殖和侵襲能力，miR-135a過表達可促進Hela細胞在體內(nèi)成瘤作用。表明miRNAs在子宮頸癌發(fā)生發(fā)展過程中具有抑癌或致癌功能，可作為生物標(biāo)志物或治療靶點應(yīng)用于臨床治療，然而miR-145在子宮頸癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用尚不清楚。

分別從影響力和成熟度來看，影響力高的主題能夠獲得71.17%的自然科學(xué)基金資助金額，影響力低的主題僅能獲得35.26%的資助金額，而成熟度高的主題能獲得64.73%的資助金額，成熟度低的主題能獲得35.26%的資助金額。因此，研究主題的影響力和成熟度都是評審申報自然科學(xué)基金項目的關(guān)注指標(biāo)，相對而言，研究主題的影響力權(quán)重稍高一些。

具體看來，第一象限中作為發(fā)展成熟且影響力較高的研究主題，得到的資助金額占比遠大于關(guān)鍵詞數(shù)占比。說明國家自然科學(xué)基金對自由申請審批的過程中，關(guān)注度高且有較好研究基礎(chǔ)的主題更容易獲得資助，而且項目金額較大。

第二象限作為發(fā)展欠成熟但影響力較大的研究主題，得到的資助金額占比遠小于關(guān)鍵詞數(shù)占比，說明自科基金對于這類項目給予的額度較少。

第三象限作為成熟度較高，但影響力較小的研究主題，得到的資助金額占比與關(guān)鍵詞數(shù)所占比例基本一致，說明自科基金對這類項目的資助屬于平均水平。

第四象限作為主題發(fā)展不成熟且影響力較低的研究主題，得到的資助資金比與關(guān)鍵詞數(shù)占比的差值要小于第二象限的差值，說明冷門、偏門的研究主題盡管得到的資金不夠多，但國家自然科學(xué)基金會對這類項目給予一定的政策傾斜，從一個側(cè)面體現(xiàn)了自科基金評審中的公正性。

5 結(jié)論

通過對國家自然科學(xué)基金高分子材料領(lǐng)域的投資總體情況和戰(zhàn)略坐標(biāo)分析可以看出，基金對項目的資助保持穩(wěn)定，并更加關(guān)注高分子材料領(lǐng)域有影響力的研究方向，而對研究方向的成熟度考慮次之。

（1）高分子材料介電性研究、自助裝研究、生物醫(yī)學(xué)材料的表面改性研究、光伏材料研究、納米復(fù)合材料阻燃研究的方向是高分子材料研究領(lǐng)域相對成熟而且影響力較大的方向，受到的資助金額較大。

（2）復(fù)合膜研究、腫瘤靶向研究是高分子材料領(lǐng)域中相對不成熟但是影響力較大的方向，得到的資助金額最少。

（3）光通信材料、納米靜電紡絲材料和電致發(fā)光材料是高分子材料領(lǐng)域中相對成熟但影響力較小的方向，得到了平均水平的資助。

（4）對于以聚合物為基礎(chǔ)的生物材料、生物材料制備、液晶材料制備、碳纖維、光催化降解材料的研究是高分子材料領(lǐng)域中相對不成熟且影響力較小的方向，國家自然科學(xué)基金的資助有一定的政策傾斜，說明基金對新興研究主題的支持力度比較大。

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Strategy Analysis of Polymer M aterial Field Investment in National Natural Science Foundation of China( NSFC)

Zhao Hui, Zhang Lu, Qi Na
(Center for Resource Sharing Promotion, Institute of Scientif c and Technical Information of China, Beijing 100038)

Based on the polymer materials project information of NSFC, this paper analysis for nearly ten years to national natural science fund investment trends, focus in the feld of polymer materials, as well as the tendency of investment choice by using strategy coordinate diagram method. The conclusion is: (1)polymer material investment of NSFC is relatively stable; (2)the investment priorities is 15 subdivision direction, such as biomedical materials and so on; (3) major investments is in mature and high infuence direction, the second is immature and lower infuence direction.

polymer material, strategy coordinate diagram, NSFC, S&T investment, fund investment

G301；G203；G350；G353.12

：ADOI：10.3772/j.issn.1674-1544.2013.06.003

趙輝（1971- ），女，中國科學(xué)院研究生院項目管理碩士，副研究館員，研究方向：信息資源管理、科技資源管理。

中國科學(xué)技術(shù)信息研究所重點項目“科技項目信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)”（ZD2012-7-7）。

2013年10月21日。