高校新興學(xué)科發(fā)展態(tài)勢及學(xué)科資源整合分析
——以北京大學(xué)海洋能源學(xué)科為例

李 峰 艾春艷 馬芳珍 肖 瓏

高校新興學(xué)科發(fā)展態(tài)勢及學(xué)科資源整合分析
——以北京大學(xué)海洋能源學(xué)科為例

李 峰 艾春艷 馬芳珍 肖 瓏

高校的學(xué)科服務(wù)工作圍繞著學(xué)校的學(xué)科建設(shè)，已深化到從用戶的立場和需求出發(fā)提供學(xué)科化、個性化、知識化、泛在化服務(wù)。學(xué)科館員利用Web of Science平臺數(shù)據(jù)庫和Citespace軟件等學(xué)科服務(wù)工具對學(xué)校有潛力發(fā)展的新興學(xué)科進(jìn)行學(xué)科發(fā)展態(tài)勢及學(xué)科資源整合分析，是學(xué)科服務(wù)深化的具體表現(xiàn)和未來重要任務(wù)之一。論文以北京大學(xué)海洋能源學(xué)科為例，展示學(xué)科服務(wù)如何支持新興學(xué)科的建設(shè)。

學(xué)科服務(wù)Web of Science數(shù)據(jù)庫Citespace軟件北京大學(xué)海洋能源學(xué)

DOI10.16810/j.cnki.1672-514X.2016.10.006

學(xué)科服務(wù)目前已成為學(xué)術(shù)型、研究型圖書館的主要服務(wù)模式之一，近十余年來，圍繞著高校的學(xué)科建設(shè)，學(xué)科服務(wù)從最基本的提供文獻(xiàn)信息保障、文獻(xiàn)檢索和開展信息素質(zhì)培訓(xùn)，擴(kuò)展、深化到從用戶的立場和需求出發(fā)提供學(xué)科化、個性化、知識化、泛在化服務(wù)[1]。

學(xué)科建設(shè)作為高校各項建設(shè)的核心，當(dāng)前正在向主動適應(yīng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策的方向發(fā)展，與之伴隨的是學(xué)科建設(shè)環(huán)境的變化，這將對我國高校學(xué)科館員制度產(chǎn)生深刻的影響。尤其是新型學(xué)科建設(shè)觀、新興技術(shù)環(huán)境、學(xué)科用戶需求的變化，都對學(xué)科館員制度提出了新的要求[2]31。

因此，在新的學(xué)科建設(shè)思想指導(dǎo)下，學(xué)科規(guī)劃支持將是各高校學(xué)科館員服務(wù)的重要任務(wù)之一。學(xué)科館員在服務(wù)學(xué)科建設(shè)過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有研究資源與優(yōu)勢成果，為新興學(xué)科體系的構(gòu)建與發(fā)展提供知識數(shù)據(jù)支撐[2]30。

新興學(xué)科的建立，一要緊跟時代潮流，把握世界研究前沿，二要集合校內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)資源。因此新學(xué)科發(fā)展最緊要的兩個問題就是：（1）該學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢如何，未來的發(fā)展方向是什么？（2）現(xiàn)有院系中有哪些潛力機(jī)構(gòu)是與新興學(xué)科相關(guān)的，哪些專家可以納入到新學(xué)科建設(shè)中？對此，北京大學(xué)圖書館學(xué)科館員充分發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢，為學(xué)校的新興學(xué)科——海洋能源學(xué)科提供了學(xué)科態(tài)勢分析、學(xué)科前沿預(yù)測和相關(guān)學(xué)科領(lǐng)軍人物識別等深層次的情報分析服務(wù)。本文將以此為例，論述并分析學(xué)科服務(wù)如何支持新興學(xué)科的建設(shè)。

1 學(xué)科態(tài)勢分析和發(fā)展預(yù)測的工具與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源和工具

美國Thomson Scientific公司旗下的Web of Science數(shù)據(jù)庫涵蓋了世界范圍內(nèi)最有影響力、經(jīng)過同行專家評審的高質(zhì)量的期刊和國際會議的學(xué)術(shù)論文集，其收錄的論文最能反映基礎(chǔ)學(xué)科的研究水平和學(xué)科前沿最新動態(tài)。其不僅是最權(quán)威的科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)索引工具，還是一種評估研究者之間的關(guān)系及研究著作質(zhì)量的有效工具[3]，廣泛應(yīng)用于衡量一個國家、地區(qū)、機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)水平和科研能力，同時也是進(jìn)行學(xué)科態(tài)勢分析數(shù)據(jù)的重要來源。

在學(xué)科態(tài)勢分析中，信息可視化分析應(yīng)用也越來越廣泛。信息可視化是近年出現(xiàn)的數(shù)據(jù)挖掘方法之一，是大規(guī)模非數(shù)值型信息資源的視覺呈現(xiàn)。它利用人類對可視化模型和結(jié)構(gòu)的獲取能力，解決科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)量過大、無法快速交流的問題，并通過可視化數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)和信息背后的含義[4]?，F(xiàn)階段中國圖書情報界專家已經(jīng)趨向于研究利用信息可視化分析工具對學(xué)科態(tài)勢及研究前沿進(jìn)行分析和跟蹤服務(wù)[5]。信息可視化工具種類繁多，如CiteSpace、RefViz、HistCite等，它們在學(xué)科知識領(lǐng)域應(yīng)用中各有優(yōu)缺點，也有各自的特色[6]，我們在此選擇的是CiteSpace的3.8.R5版本。CiteSpace是美國德雷塞爾大學(xué)陳超美博士開發(fā)的基于JAVA平臺的可視化軟件，將引文分析、聚類分析、網(wǎng)絡(luò)分析等結(jié)合集成，融入數(shù)據(jù)挖掘、計算機(jī)圖形學(xué)、圖像技術(shù)、智能技術(shù)及相關(guān)先進(jìn)算法等方面的手段與方法，形成適于多元、分時、動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)分析的可視化技術(shù)[7]，使科研用戶能夠直觀地識別學(xué)科領(lǐng)域的知識內(nèi)涵，快速發(fā)現(xiàn)學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點和前沿。

1.2 分析方法

準(zhǔn)確而有效的檢索條件是進(jìn)行下一步分析的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。首先確定能反映新建學(xué)科特點的主題詞、學(xué)科領(lǐng)域、發(fā)表期刊，以及在Web of Science平臺進(jìn)行檢索時的數(shù)據(jù)庫、檢索時間、檢索范圍等檢索條件。第二步是按照Citespace要求的格式收集檢索得到的文獻(xiàn)全記錄數(shù)據(jù)。第三步將文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Citespace軟件中，選擇時間參數(shù)、聚類詞來源、節(jié)點類型、閾值和算法等，并顯示可視化圖譜。第四步對展示的圖譜進(jìn)行解釋，并使用Web of Science平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)庫反查文獻(xiàn)，配合圖譜可視化展示對學(xué)科態(tài)勢進(jìn)行具體分析和發(fā)展預(yù)測。

圖1 海洋能源學(xué)科整體概況

2 基于Web of Science平臺數(shù)據(jù)庫和Citespace的海洋能源學(xué)科發(fā)展分析

海洋學(xué)科是一個涉及文、理、工、醫(yī)等多學(xué)科的綜合性學(xué)科。北京大學(xué)海洋研究院就以海洋科學(xué)、海洋工程、海洋人文社科和海洋戰(zhàn)略為重點研究領(lǐng)域。鑒于北京大學(xué)最初涉及海洋的相關(guān)機(jī)構(gòu)是北京大學(xué)工學(xué)院的能源與資源工程系，研究海洋潮汐能等新興能源，因此本文從海洋能源這一學(xué)科入手，利用Web of Science數(shù)據(jù)庫和Citespace軟件開展學(xué)科服務(wù)，展示海洋能源學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢，找尋校內(nèi)的潛在研究機(jī)構(gòu)和人才。

2.1 海洋能源學(xué)科發(fā)展態(tài)勢和未來發(fā)展熱點分析

2.1.1 數(shù)據(jù)來源

Web of Science數(shù)據(jù)庫是二次文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，對于文獻(xiàn)揭示最多的程度是“主題”，如果僅使用主題為“Ocean energy”O(jiān)R“marine energy”來搜索該領(lǐng)域的文獻(xiàn)，并不能囊括海洋能源的全部高水平文獻(xiàn)。在此我們使用了幾個集合條件，首先得到海洋學(xué)科整體的相關(guān)文獻(xiàn)：（1）Web of Science數(shù)據(jù)庫中關(guān)于海洋學(xué)科的期刊102個；（2）主題是ocean*or marine*；（3）學(xué)科是Oceanography，將以上三個條件用“OR”連接，平臺數(shù)據(jù)庫選擇SCI和SSCI，檢索日期選擇2004年至今。在檢索得到的海洋學(xué)科整體文獻(xiàn)中使用“分析檢索結(jié)果”功能，再選擇“Web of Science類別”分析，在分析出的結(jié)果中選擇ENERGY FUELS,NUCLEAR SCIENCE TECHNOLOGY,ENGINEERING PETROLEUM三個學(xué)科分類，由此得到海洋能源學(xué)科的數(shù)據(jù)集合（截止到2014年11月14日得到文獻(xiàn)2440篇）。

圖2 海洋能源領(lǐng)域共被引文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類

圖3 海洋能源領(lǐng)域共被引文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類后的時間線分析

2.1.2 全球研究發(fā)展態(tài)勢

將海洋能源學(xué)科數(shù)據(jù)集導(dǎo)入Citespace軟件中，其中，Time Slicing選擇From 2004 To 2014，Years Per Slice為1，Term Source全選，Node Types選擇Cited Reference和Keyword，Pruning選擇Pathfinder和 Pruning sliced networks，對共被引文獻(xiàn)及關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析（見圖1）。Citespace分析得到節(jié)點Nodes249個，連接線Links365條，說明該領(lǐng)域整體研究比較分散。

圖1中，方框①屬于研究文獻(xiàn)最多，影響力最大的研究方向；方框②屬于研究比較新，是近期的研究方向；方框③則是早期的研究（2004年左右）且近期沒有發(fā)展的方向。對共被引文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類，得到圖2，對應(yīng)于圖1方框①的研究關(guān)鍵詞是microalga，方框②的研究關(guān)鍵詞是tidal，而方框③的研究關(guān)鍵詞是radiocarbon。

圖3展示了共被引文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類沿時間線(Timeline)發(fā)展的進(jìn)程。Timeline是先把整個網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個聚類，然后按時間順序排列出各個聚類中的文獻(xiàn)?？梢钥闯?，研究比較早的關(guān)鍵詞是microalga、radiocarbon、coal、wave、hydrate、rolling、tidal等等，其中關(guān)于microalga的研究最早，1950—1960年就有大量的研究文獻(xiàn)，雖然在這之后的一段時間內(nèi)沒有進(jìn)展，但在2005年以后，尤其是2007—2009年達(dá)到了研究的高峰，且一直延續(xù)到了當(dāng)前；被引最多的文獻(xiàn)有Chistiy,2007,Biotechnol Adv,v25,p294；Hu Q,2008,PLANT J,V54,P621；RODOLFI L,2009,Biotechnol Bioeng,V102, P100。1985年左右的研究關(guān)鍵詞以coal為主；2000年以后，wave、rolling、tidal研究也迅速發(fā)展起來；而radioncarbon和hydrate雖然研究起步較早，但到現(xiàn)階段已不再是研究的熱點問題。

2.1.3 熱點論文分析

被引次數(shù)最多的文獻(xiàn)見表1。其中前4篇與microalgae相關(guān)，第5篇與wave有關(guān)，第6篇與tidal有關(guān)。

表1 海洋能源學(xué)科被引次數(shù)最多的文獻(xiàn)

（1）關(guān)鍵詞microalgae。將被引次數(shù)最多的三篇文章到Web of Science數(shù)據(jù)庫中查詢其具體信息。第一篇論文題目是Biodiesel from microalgae（從微藻中制造生物柴油）。這是一篇綜述文章，文中指出從糧油作物提煉的生物柴油是替代石油燃料的潛在可再生能源，但是不能滿足交通燃料的需求，因此微藻可能是滿足交通燃料全球需求的可再生生物燃料的唯一來源，而且微藻利用陽光產(chǎn)油的效率高于糧油作物。

第二篇論文題目是Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production:perspectives and advances（微藻三酰甘油為原料的生物燃料生產(chǎn)：觀點與發(fā)展）。文中指出很多微藻在光氧化應(yīng)激或其他不利環(huán)境條件下能產(chǎn)出大量的三酰甘油作為存儲脂類，提供了關(guān)于油質(zhì)藻類和它們的脂肪酸、三酰甘油生物合成、藻類模型系統(tǒng)和基因組的方法的研究綜述，還提出了基于微藻的生物燃料的研究和商業(yè)化的發(fā)展角度。

第三篇論文題目是Microalgae for Oil:Strain Selection,Induction ofLipidSynthesisandOutdoor Mass Cultivation in a Low-Cost Photobioreactor（微藻作為燃油：低成本光生物反應(yīng)器下的菌種篩選、脂質(zhì)合成的誘導(dǎo)和戶外規(guī)模培養(yǎng)），是一篇期刊論文。文中檢測了在實驗室培養(yǎng)的30株微藻的生物生產(chǎn)力和脂質(zhì)含量，選擇其中生產(chǎn)力和脂肪含量相對較高的四株（兩株海水中，兩株淡水中），在營養(yǎng)缺乏的冒泡管中培養(yǎng)，顯示只有兩個海水中的微藻在這種環(huán)境下積累脂質(zhì)。文中還研究微藻在營養(yǎng)充足和不足條件下的綠墻板光生物反應(yīng)器的生產(chǎn)量以評估自然陽光下的脂質(zhì)生產(chǎn)潛力。這是藻類室外養(yǎng)殖在營養(yǎng)缺乏條件下得到脂質(zhì)含量和區(qū)域脂質(zhì)生產(chǎn)力增長的第一個研究報告。

（2）關(guān)鍵詞wave。論文題目是Wave energy in Europe:current status and perspectives（歐洲波浪能：現(xiàn)狀與預(yù)測），是一篇綜述文章，主要講了歐洲過去十年波浪能轉(zhuǎn)換方面的進(jìn)程，國家和聯(lián)盟水平波浪能部門目前的活動和倡議，以及世界范圍內(nèi)其他重要活動，概述了波浪能的轉(zhuǎn)換技術(shù)和經(jīng)濟(jì)地位及重要的波浪能發(fā)展情況。

（3）關(guān)鍵詞tidal。論文題目是Power and thrust measurements of marine current turbines under various hydrodynamic flow conditions in a cavitation tunnel and a towing tank（在空泡水筒和拖曳水池不同流動條件下的洋流渦輪機(jī)公司動力和推力測量）是一篇期刊文章，介紹了海洋渦輪機(jī)公司的一個800mm直徑模型的空泡水筒和拖曳水池測試結(jié)果，得到在各種條件下一系列葉尖速度比和螺距設(shè)置的功率和推力系數(shù)結(jié)果，展示了直線或偏航流的單渦輪操作，轉(zhuǎn)子尖性能變化的影響以及雙轉(zhuǎn)子和空化初生區(qū)域的干擾。

2.1.4 發(fā)展趨勢分析

結(jié)合圖3的海洋能源領(lǐng)域的時間線分析和熱點論文的文獻(xiàn)內(nèi)容摘 要可以看出，海洋能源未來發(fā)展的三個主要方向分別是：微藻作為生物燃料的研究、波浪能轉(zhuǎn)換、潮汐能對海流發(fā)電的影響。圖1、圖2中顯示了波浪能和潮汐能之間還存在一定的關(guān)聯(lián)性。如果北京大學(xué)海洋學(xué)科海洋能源領(lǐng)域要構(gòu)建國際一流水平的海洋研究平臺，就需要從這三個未來全球研究主要方向入手，開展微藻生物能源、波浪能、潮汐能發(fā)電的研究。

2.2 北京大學(xué)相關(guān)學(xué)科機(jī)構(gòu)和人才揭示

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)海洋能源學(xué)科全球未來發(fā)展趨勢，分別選取microalga、wave energy、tidal為主題，在Web of Science平臺的SCI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行再次檢索，時間選取2004年至今，對檢索結(jié)果使用“分析檢索結(jié)果”功能，再選擇“機(jī)構(gòu)擴(kuò)展”分析，篩選出北京大學(xué)發(fā)表的論文。

2.2.2 北京大學(xué)針對海洋能源熱點方向研究情況

（1）SCI數(shù)據(jù)庫檢索"microalga*"主題得到全球發(fā)文9341篇，其中北大發(fā)文25篇，占0.268%。經(jīng)分析得出，北大在此方向主要的研究機(jī)構(gòu)是北京大學(xué)工學(xué)院食品與生物資源工程研究所和深圳研究生院環(huán)境與能源學(xué)院深圳藻類新能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用工程實驗室，發(fā)文最多的專職教師是陳峰、耿旭。

其中在SCI數(shù)據(jù)庫查到工學(xué)院陳峰教授和兼職的劉昕研究員合作發(fā)表文獻(xiàn)多篇，研究工作主要集中在微藻生物工程（包括微藻生物能源）、功能食品、生化工程及生物資源工程等領(lǐng)域，可以看出陳峰教授團(tuán)隊的研究重點之一就是微藻生物能源，與海洋能源未來發(fā)展趨勢一致；而深圳環(huán)境與能源學(xué)院的深圳藻類新能源技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用工程實驗室，研究內(nèi)容包括微藻選育、微藻生物柴油研發(fā)、EPA和DHA的純化、微藻處理污水、微藻藻殼處理重金屬、藻多糖和淀粉成分分析及應(yīng)用等，其中微藻生物柴油研發(fā)即為海洋能源方向的研究重點，耿旭教授以及客座教授汪光義研究成果最多，在SCI數(shù)據(jù)庫中可查到多篇相關(guān)文獻(xiàn)。

（2）SCI數(shù)據(jù)庫主題檢索“Wave*energy”得到全球發(fā)文3533篇，其中北大發(fā)文為3篇，分別是北京大學(xué)地球與空間學(xué)院的寧杰遠(yuǎn)教授課題組、黃清華教授課題組和何建森研究員，但其研究的是地震橫波能量通量或太陽風(fēng)的波浪能量通道，與海洋能源學(xué)科的波浪能概念相差較大。

（3）SCI數(shù)據(jù)庫主題檢索“tidal”得到全球發(fā)文28811篇，其中北大發(fā)文74篇，占0.257%。經(jīng)分析得出，北大在此方向的研究機(jī)構(gòu)和作者主要集中在科維理天文與天體物理研究所，發(fā)文最多的作者分別是林潮(Douglas D.N.C.Lin)、劉富坤、Spurzem,Rainer、陳弦等，但他們研究的是天體之間的潮汐作用(tidal interactions)或潮汐干擾(tidal disruptions)，雖然與潮汐能的研究有偏差，但天體引潮力的影響包括但不限于海洋潮汐能，所以對天體引潮力的研究在一定意義上是海洋潮汐能研究的基礎(chǔ)。另一個重要的研究機(jī)構(gòu)和作者是工學(xué)院的陳國謙教授，研究領(lǐng)域包括新能源與生態(tài)資源工程、水資源與環(huán)境流體力學(xué)等，其中涉及到潮汐能發(fā)電這種可再生能源的研究。

3 小結(jié)

隨著學(xué)科服務(wù)的深化，學(xué)科規(guī)劃支持也將成為學(xué)科服務(wù)的重要工作。Web of Science數(shù)據(jù)庫和Citespace軟件為學(xué)科服務(wù)提供了必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和分析手段。本文基于以上數(shù)據(jù)庫和可視化軟件對北京大學(xué)海洋能源學(xué)科進(jìn)行了學(xué)科全球發(fā)展趨勢分析，并識別了校內(nèi)現(xiàn)有資源和人才，這對該新興學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃起到了一定的啟示意義。新興學(xué)科在成立初期能夠定位清晰，發(fā)展方向明確，找準(zhǔn)現(xiàn)有相關(guān)研究力量，必然可以起到事半功倍的效果，而學(xué)科服務(wù)就是在此起到了指路的作用。未來學(xué)科服務(wù)需要繼續(xù)拓展服務(wù)內(nèi)容，借助更多的數(shù)據(jù)來源渠道和分析展示手段，更好地為高校的學(xué)科建設(shè)服務(wù)。

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李峰北京大學(xué)圖書館研究支持中心副主任、館員。北京，100871。

艾春艷北京大學(xué)圖書館學(xué)習(xí)支持中心副主任、副研究館員。北京，100871。

馬芳珍北京大學(xué)圖書館研究支持中心主管、館員。北京，100871。

肖瓏北京大學(xué)圖書館副館長、研究館員，北京大學(xué)海洋戰(zhàn)略研究中心研究員。北京，100871。

Analysis of Emerging Disciplines'Development Trend and Subject Resources' Integration in Universities:Taking Peking University Marine Energy Discipline as an Example

Li Feng，Ai Chunyan，Ma Fangzhen，Xiao Long

Around the discipline construction in universities，subject service has been deepened to provide disciplined，personalized，knowledgeable and ubiquitous services from the user's position and needs.With subject service tools such as Web of Science databases and Citespace，subject librarians analyzes the development trend and related resources integration of emerging disciplines in universities，which is a specific manifestation of discipline service deepening and one of the important tasks in the future subject service.Taking the marine energy discipline of Peking University as an example，this paper shows how the subject service support the construction of emerging discipline.

Subject service.Web of Science.Citespace.The marine energy discipline of Peking University.

G252

2016-02-03編校：曹曉文）