美國軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

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現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展至今，科學(xué)研究僅憑單獨的個人或團隊已很難深入開展，跨團隊、跨組織、跨地域的科研形式已經(jīng)成為學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域普遍存在的現(xiàn)象[1-2]。軍事醫(yī)學(xué)也正經(jīng)歷由以戰(zhàn)創(chuàng)傷救治為主的傷病醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚪】稻S護、作業(yè)能力提升的能力醫(yī)學(xué)的歷史性轉(zhuǎn)型。新使命任務(wù)需要新的科學(xué)研究理念，新問題需要其他相關(guān)學(xué)科和技術(shù)手段的輔助與融入，為軍事醫(yī)學(xué)注入新鮮血液。全面高效的軍事醫(yī)學(xué)科研合作是推動軍事醫(yī)學(xué)發(fā)展與轉(zhuǎn)型的重要支撐。研究美國軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)可以揭示機構(gòu)之間的關(guān)系及模式、合作領(lǐng)域、合作影響因素等，為我國軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)合作研究提供參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)源于Web of Science(WoS)的SCI-Expanded、SSCI、A&HCI 數(shù)據(jù)庫。選取美國18個主要的軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)(Military medical research institute,MMRI)，需說明的是海軍醫(yī)學(xué)研究中心(Naval Medical Research Center,NMRC)分為海軍醫(yī)學(xué)研究銀泉分部、圣地亞哥分部和貝賽斯達分部，因此共分析25所美軍醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)。另外統(tǒng)計了2005-2015年英、法、德3國軍事醫(yī)學(xué)類文獻產(chǎn)出總量以做比較分析。檢索方法為在WoS數(shù)據(jù)庫中利用各國軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)所在地，采用地址檢索的方式檢索，機構(gòu)范圍參照《各國軍隊衛(wèi)勤保障系列》一書[3]。

1.2 工具選取

采用湯姆森路透公司開發(fā)的數(shù)據(jù)分析工具(Thomson Data Analyzer.TDA)和社會網(wǎng)絡(luò)分析與可視化工具包Ucinet 6.2.3。利用TDA構(gòu)建高頻研究機構(gòu)共現(xiàn)矩陣，導(dǎo)入Ucinet做網(wǎng)絡(luò)分析。因研究機構(gòu)在署名中可能存在同機構(gòu)多種名稱表述的情況，如全稱-縮寫、曾用名-現(xiàn)用名等，利用TDA自帶的數(shù)據(jù)清理功能對機構(gòu)名稱進行初步清理，再進行人工清理。

一是合并機構(gòu)不同表達。包括機構(gòu)的全稱、簡稱的不同表達以及重要部門，如華爾特里德陸軍醫(yī)學(xué)研究所(WRAIR)，其表達方式有Walter Reed Army Institute of Research、WRAIR、USAARI、USAARU-K等，將其合并。二是查漏和補缺。部分研究所是近幾年改建的或某些機構(gòu)合并的，還有些使用下級部門名稱，如美國心理健康和創(chuàng)傷性腦損傷卓越防護中心(Defense Centers of Excellence For Psychological Health & Traumatic Brain Injury)，下設(shè)Defense and Veterans Brain Injury Center(DVBIC)、Deployment Health Clinical Center(DHCC)等[3]，查找后將其歸為一類。三是清理后選取高頻機構(gòu)。本文一方面探尋MMRI之間科研合作模式；另一方面分析整個MMRI合作網(wǎng)絡(luò)的特征與結(jié)構(gòu)，包括MMRI的合作對象，比如地方機構(gòu)、企業(yè)。因此，選取研究對象時，一方面將MMRI放在一組作為分析對象，另一面選取高頻研究機構(gòu)作為研究對象。

2 研究結(jié)果

2.1 美國MMRI總體情況

整理和篩選采集到的論文數(shù)據(jù)，最終確定7 223篇論文。統(tǒng)計2005-2015年英、法、德、美4國軍事醫(yī)學(xué)類文獻產(chǎn)出總量，顯示美國軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)SCI發(fā)文量在各國中占絕對優(yōu)勢，年均發(fā)文數(shù)量變化不大，這4國MMRI的SCI年均總體發(fā)文數(shù)量偏少。一方面，軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)由于專注軍事科研課題涉密程度高、公開發(fā)表學(xué)術(shù)成果較少，或因軍事醫(yī)學(xué)的應(yīng)用屬性高而更多以專利等形式共享；另一方面，外軍軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)與我國國情不同，較少將SCI論文與職稱晉級指標(biāo)掛鉤。

2.2 美國MMRI間合著發(fā)表的學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)分析

為了描述科研機構(gòu)合作程度的變化趨勢，有必要對科研機構(gòu)合著論文的相關(guān)指標(biāo)進行統(tǒng)計，美國軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)發(fā)表的7 223篇論文中，至少兩個機構(gòu)合作的論文總數(shù)為6 297篇，約占總發(fā)文量的87%。統(tǒng)計軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)合著發(fā)表論文數(shù)量前10的機構(gòu)其合作發(fā)文量及合作發(fā)文量占總發(fā)文量百分比，結(jié)果見表1。

總體而言，美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)參與合著發(fā)文比重較高，但從各機構(gòu)具體情況看，小型科研機構(gòu)比大型科研機構(gòu)更傾向與其他機構(gòu)合作，大型機構(gòu)如華爾特里德陸軍醫(yī)學(xué)研究所(WRAIR)等可能由于附屬單位較多，相對更傾向本機構(gòu)內(nèi)部合作。

2.3 機構(gòu)間的學(xué)術(shù)論文合著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析

2.3.1 機構(gòu)間的學(xué)術(shù)論文合著網(wǎng)絡(luò)建模方法

機構(gòu)間的學(xué)術(shù)論文合著網(wǎng)絡(luò)研究的是機構(gòu)間的合作問題，因此該網(wǎng)絡(luò)以研究機構(gòu)為節(jié)點，其中同一篇文章中，在作者所在的地址欄中共同出現(xiàn)了至少一次的兩個機構(gòu)被定義為兩機構(gòu)存在合作關(guān)系，這些機構(gòu)之間均被認為合作一次[4]。

表1 2005-2015年美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)合作發(fā)文數(shù)量前10的機構(gòu)

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)的連通性

網(wǎng)絡(luò)的連通性代表機構(gòu)在科研合作關(guān)系中具有的可達關(guān)系，如果整個網(wǎng)絡(luò)是聯(lián)通的，則任一個機構(gòu)節(jié)點都可以通過各種路徑到達網(wǎng)絡(luò)中的其他任意節(jié)點[5]。通過成分分析發(fā)現(xiàn)，美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)是由20個節(jié)點組成，科研社區(qū)成員間的連接性較好，所有的機構(gòu)在科研合著網(wǎng)絡(luò)中有路徑相互可達。這種可達關(guān)系也表明了美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)未來繼續(xù)科研合作的可能性較大。

2.3.3 節(jié)點中心度與度分布

節(jié)點中心度是與該節(jié)點有直接聯(lián)系節(jié)點的個數(shù)，其大小反映了與該節(jié)點存在聯(lián)系的節(jié)點規(guī)模[6-7]。在機構(gòu)合作關(guān)系中，一個機構(gòu)如果在該領(lǐng)域十分活躍，在機構(gòu)合作中有著廣泛的合作關(guān)系，這個機構(gòu)則有較大的節(jié)點中心度。

通過測算，美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)中心度值最大的為23號WRAIR，最小的是3號美國空軍第711人效聯(lián)隊(711HPW)。表2列出了節(jié)點度值前10的節(jié)點信息。網(wǎng)絡(luò)的平均度約為10.1，表示網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點大約平均與10個節(jié)點有直接的連接關(guān)系，即美國軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域每個MMRI平均與10所其他軍事醫(yī)學(xué)機構(gòu)有論文合著關(guān)系。對美軍MMRI中心度進行正態(tài)分析，Skewness=0.208，峰度系數(shù)Kurtosis=-0.693，sig=0.703，可以認定MMRI中心度近似服從正態(tài)分布。

表2 節(jié)點中心度排名前10的機構(gòu)

2.3.4 中間中心性

中間中心性是由Freeman提出的概念，用于測量一個點位于圖中其他點的“中間”的程度[8]。節(jié)點的中間中心性越大，說明越有可能處于網(wǎng)絡(luò)的中心，并且控制著其他許多點之間的交流，即中間中心性較大的節(jié)點對合作網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通起著重要作用，并為其他機構(gòu)之間的潛在合作創(chuàng)造條件。

如表3所示，在美軍MMRI合作網(wǎng)中，中間中心性最大的依然是WRAIR，通過對比表2和表3，可以發(fā)現(xiàn)中心度、中間中心度基本與機構(gòu)的科研合作規(guī)模成正相關(guān)，合作規(guī)模大的中心度與中間中心度也排名靠前。

群體中間性描述網(wǎng)絡(luò)中中間度最高的節(jié)點與其他節(jié)點中心度的差距，該值越大，說明網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點信息溝通越依賴于某一個節(jié)點。美軍MMRI群體中間性的值為0.03，數(shù)值較低，說明美軍軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域沒有一個機構(gòu)在機構(gòu)間的交流中具有絕對的媒介優(yōu)勢，即機構(gòu)間的科研合作社區(qū)沒有知識的壟斷者，科研社區(qū)的運行狀況良好。

表3 中間中心度排名前10的機構(gòu)

2.3.5 網(wǎng)絡(luò)密度

美軍25所軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)兩兩間共有159種合作關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)密度為0.53。在本文構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)密度反映了美國軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域社區(qū)合作的緊密性。關(guān)系較緊密的科研社區(qū)溝通比較順暢，網(wǎng)絡(luò)較聯(lián)通，知識流動較易。該網(wǎng)絡(luò)密度為0.53，說明美國MMRI間合作網(wǎng)絡(luò)密度大，知識流動性較強。

2.3.6 小團體分析與科研子社區(qū)

在整個大的團體中，由于一些研究機構(gòu)關(guān)系緊密而形成多個小團體。

為研究整個美國軍事醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的合作情況，選擇占美軍發(fā)文合作20%的機構(gòu)，包括軍事類的機構(gòu)與地方機構(gòu)，即本文中網(wǎng)絡(luò)的小團體既包含美軍軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研子社區(qū)，也涵蓋美軍軍事醫(yī)學(xué)與地方醫(yī)學(xué)交叉合作的子社區(qū)。這些子社區(qū)中的機構(gòu)在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究中關(guān)系緊密，知識共享程度高。

群聚系數(shù)用來描述網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間集結(jié)成團的程度的系數(shù)。一個節(jié)點Si集聚系數(shù)C(i)等于所有與它相連的頂點相互之間所連的邊的數(shù)量，除以這些頂點之間可以連出的最大邊數(shù)[ 9-10]。網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C是所有節(jié)點聚類系數(shù)的平均值，經(jīng)測算此網(wǎng)絡(luò)的群聚系數(shù)為0.665，遠遠高于無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)。同時計算該合作網(wǎng)絡(luò)的最短平均路徑長度為1.26，即此網(wǎng)絡(luò)是“小世界”網(wǎng)絡(luò)。

小世界網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不可避免存在許多小團體，即科研子社區(qū)[11-12]。在社會網(wǎng)絡(luò)中，計算小團體的方法主要分為以點度為基礎(chǔ)的方法和以距離為基礎(chǔ)的方法，在以點度為基礎(chǔ)的方法中，K-plex是最常用的方法。利用社會網(wǎng)絡(luò)工具UCINET分析網(wǎng)絡(luò)K-plex小團體時，設(shè)定K值為2，Minimum size的值為23，得到 11個小團體(圖1)。

圖1美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)科研子社區(qū)(2-plex algorithm)

可以看出，限定規(guī)模為23后，得到11個小團體，很多機構(gòu)重復(fù)出現(xiàn)在許多個小團體中，比如在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，多次出現(xiàn)的有1號、2號、3號、4號、5號、7號、9號、10號、11號、14號、17號、19號、21號。這些節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中具有重要的學(xué)術(shù)地位，是美軍軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研領(lǐng)袖團體；在地方領(lǐng)域，頻繁出現(xiàn)的節(jié)點有26、29、35、38、39、41、49等，它們是美軍MMRI的重點合作研究單位。

2.4 機構(gòu)間科研合作影響因素分析

國內(nèi)外關(guān)于科研合作影響因素的研究已有很多。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)科相近性和地域相近性是中國科研機構(gòu)合作的主要影響因素[13-14]。在分析國內(nèi)管理科學(xué)領(lǐng)域高校間合作網(wǎng)絡(luò)時發(fā)現(xiàn)，地緣優(yōu)勢、結(jié)構(gòu)布局、高校發(fā)展歷史、學(xué)科地位等是影響其合作的重要因素[15]。Olmeda-Gomez發(fā)現(xiàn)，西班牙國內(nèi)高校間的合作主要受地緣優(yōu)勢和政治派別等因素的影響[16]；Nagpal在對印度頂尖大學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)分析中發(fā)現(xiàn)學(xué)科和地理學(xué)相近是影響印度頂尖大學(xué)的影響因素[17]。

本文通過對2個典型的個體網(wǎng)絡(luò)的分析，揭示了影響美國軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)選擇合作對象的考慮因素。由于1號節(jié)點WRAIR發(fā)文規(guī)模最大，與其他機構(gòu)的合作規(guī)模也最大，也具有最大的中間中心度，所以首先對該節(jié)點的個體網(wǎng)進行分析(圖2)。

圖2 WRAIR個體網(wǎng)

WRAIR位于馬里蘭州，是美國國防部下屬的最大生物醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)，其個體網(wǎng)包含95個節(jié)點，說明WRAIR曾與其他94個機構(gòu)合作發(fā)表過文章。從地區(qū)角度分析，同一地區(qū)的機構(gòu)因為空間距離較近，進行科研合作時便于及時溝通和交流。與WRAIR合作發(fā)文數(shù)量大于20的24個機構(gòu)中，有14個位于馬里蘭州。據(jù)此可以判定地理距離是美軍MMRI進行科研合作的主要影響因素。與WRAIR合作產(chǎn)量前10的機構(gòu)見表4。

由表4可見，其合作機構(gòu)類型主要有軍事類機構(gòu)、軍事類院校、地方知名大學(xué)、地方企業(yè)。其中軍事類機構(gòu)有美軍軍醫(yī)大學(xué)(The Uniformed Services University of the Health Sciences,USUHS)、WRAMC、NMRC、NIAID、MRICD，皆位于馬里蘭州。地方類機構(gòu)有美國國家癌癥研究院(National Cancer Institute,NCI)、哈佛大學(xué)(HU)和葛蘭素史克(GlaxoSmithKline plc,GSK)，從地緣優(yōu)勢的角度分析，這些機構(gòu)均距WRAMC較近；從機構(gòu)水平的角度分析，NCI是美國癌癥研究和資助的主要機構(gòu)，HU是世界頂尖學(xué)府，其醫(yī)學(xué)院在全球醫(yī)學(xué)院中排前列，GSK是世界最大的藥劑集團，說明WRAIR在選擇地方機構(gòu)合作時傾向就近選擇相應(yīng)學(xué)科一流的科研機構(gòu)。另外WRAIR有3個海外研究機構(gòu)，分別駐泰國、肯尼亞和德國，所以WRAIR與這些機構(gòu)所在的國家相應(yīng)地區(qū)有較為緊密的科研合作經(jīng)歷，如泰國3個機構(gòu)與WRIAR合作次數(shù)大于20次，即機構(gòu)的附屬關(guān)系也是影響機構(gòu)間進行合作的又一影響因素。為了排除特殊性，還分析了AFIP的發(fā)文規(guī)模、合作規(guī)模以及合作緊密度它們都僅次于WRAIR的2號AFIP的個體網(wǎng)。通過分析發(fā)現(xiàn)，地緣優(yōu)勢仍然是其合作的重要影響因素，與AFIP合作發(fā)文數(shù)量大于20的機構(gòu)共有9個，其中8個位于華盛頓與馬里蘭州。

表4 WRAIR 前10合作機構(gòu)

綜上所述，地緣優(yōu)勢是影響美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)合作關(guān)系強度的最主要因素，機構(gòu)結(jié)構(gòu)布局、學(xué)科地位次之。

3 結(jié)論與討論

從美國事醫(yī)學(xué)機構(gòu)科研合作的情況來看，地緣因素仍是左右其軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)開展合作的最主要因素。因此，在促進我軍軍事醫(yī)學(xué)科研合作的過程中，對此應(yīng)予以足夠認識。從學(xué)科角度來說，對腦科學(xué)、基因技術(shù)等前沿基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究及軍民兩用性應(yīng)用研究，應(yīng)充分借助軍事醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)的地緣優(yōu)勢，鼓勵其自由與地方優(yōu)秀科研機構(gòu)開展廣泛合作；對核輻射放射醫(yī)學(xué)、特殊環(huán)境醫(yī)學(xué)等更具軍事應(yīng)用的研究領(lǐng)域，除鼓勵軍事科研機構(gòu)之間自由合作外，還應(yīng)注意利用制定調(diào)職晉級等方面政策杠桿促進這類合作；從軍事醫(yī)學(xué)的課題選擇情況看，由于軍事醫(yī)學(xué)的應(yīng)用科學(xué)屬性，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展與軍事需求密切相關(guān)的領(lǐng)域；對于周期較長的基礎(chǔ)研究應(yīng)采取重點選擇和支持策略，避免研究人員迫于學(xué)術(shù)成果發(fā)表壓力而全部趨向基礎(chǔ)研究的情況出現(xiàn)。

最后，應(yīng)加強我軍軍事醫(yī)學(xué)地域合作，形成以北京、上海、西安、廣州、天津、長沙等軍事醫(yī)學(xué)研究地域的合作圈，提升我軍軍事醫(yī)學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)密度。此外，要鼓勵我軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)與世界一流研究機構(gòu)加強合作，提升我軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中心度。

鑒于所采用的數(shù)據(jù)樣本來源，本文分析結(jié)果存在一定程度的局限性。

首先，數(shù)據(jù)樣本的有效性和全面性不足。本文所選取的數(shù)據(jù)樣本均為SCI收錄期刊的研究論文，所反映的研究領(lǐng)域均為非保密性的，無法反映保密性研究領(lǐng)域的合作情況。此外，不同機構(gòu)對不同時期所做研究的密級的設(shè)定也可能存在差異，導(dǎo)致美國軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)合作情況暴露程度的差異，但是在技術(shù)上本文并不能將這種差異量化或統(tǒng)一。而這種數(shù)據(jù)樣本對研究對象總體反應(yīng)程度的不確定，也是基于文獻計量學(xué)分析研究所共有的局限。

其次，25所美軍軍事醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)對美國軍事醫(yī)學(xué)研究的代表性。本文以其發(fā)文為基礎(chǔ)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，發(fā)現(xiàn)與之合作的機構(gòu)有10 000多個，基于費效比的考慮，本文僅選擇了合作頻次排名前100的機構(gòu)合作發(fā)文作為分析對象，不能完全代表整個美軍軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。