近5年黑龍江省科學(xué)研究熱點(diǎn)分析

陳曉玲 王戴尊 姜丹 劉東亮

（1.吉林省科學(xué)技術(shù)信息研究所，吉林長(zhǎng)春 130033；2.吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)編輯部，吉林長(zhǎng)春 130012）

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

本研究數(shù)據(jù)來(lái)源于Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中的科學(xué)引言索引擴(kuò)展版（SCI-E）、社會(huì)科學(xué)索引（SSCI）和科技會(huì)議錄索引（CPCI-S）。SCIE、SSCI和CPCI-S收錄了全世界各學(xué)科領(lǐng)域的最具有代表性的科技文獻(xiàn)，在一定程度上及時(shí)、快速地反映了科學(xué)研究前沿和發(fā)展趨勢(shì)[1-4]。本研究數(shù)據(jù)檢索與下載日期為2016年12月9日，在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中按以下檢索策略:地區(qū)=Heilongjiang AND 語(yǔ)種=English AND 文獻(xiàn)類(lèi)型=Article， 數(shù) 據(jù) 庫(kù)=（SCI-E，SSCI，CPCI-S），時(shí)間跨度=2012—2016，共檢索并下載了6492篇文獻(xiàn)，下載的每條文獻(xiàn)的題錄包括作者、機(jī)構(gòu)、摘要、關(guān)鍵詞、年份及參考文獻(xiàn)等。

以2012—2016年Web of Science收錄黑龍江省的6492篇文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采用科學(xué)知識(shí)圖譜方法中美國(guó)德雷賽爾大學(xué)計(jì)算與信息學(xué)院陳超美博士開(kāi)發(fā)的可視化分析軟件CiteSpace[5-7]，從機(jī)構(gòu)合作的角度找到機(jī)構(gòu)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)和核心機(jī)構(gòu)，從關(guān)鍵詞的共詞分析角度繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，直觀展示黑龍江省的研究熱點(diǎn)，最后從學(xué)科的共現(xiàn)分析挖掘出黑龍江省的優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域。CiteSpace軟件是一款基于Java平臺(tái)開(kāi)發(fā)的多元化、聚類(lèi)化、動(dòng)態(tài)化的分析工具，并融入數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和先進(jìn)算法，進(jìn)行多維度、分時(shí)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析的創(chuàng)新工具[8-10]。

2 發(fā)文量與高被引文獻(xiàn)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年至2016年黑龍江省的發(fā)文量如圖1所示。從2012年起發(fā)文量呈持續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)，每年的發(fā)文量一直保持在800篇以上，并且在2015年達(dá)到峰值1702篇，顯示出黑龍江省的論文產(chǎn)出隨時(shí)間穩(wěn)步增長(zhǎng)。

在6492篇論文中高被引文獻(xiàn)共28篇，按被引頻次分布且排名前10 的高被引文獻(xiàn)列表見(jiàn)表1。從表1可知，哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)表6篇論文，哈爾濱工程大學(xué)2篇，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)1篇；前6篇高被引文獻(xiàn)的被引頻次在100次以上，其他文獻(xiàn)的被引頻次在60～100次；主要研究學(xué)科領(lǐng)域是自動(dòng)化控制、納米科學(xué)、光學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域。

3 機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

CiteSpace軟件描繪出的黑龍江省機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖2所示。圖2中節(jié)點(diǎn)的大小代表機(jī)構(gòu)發(fā)文量，節(jié)點(diǎn)間的連線反映機(jī)構(gòu)合作關(guān)系和強(qiáng)度，體現(xiàn)了黑龍江省科研機(jī)構(gòu)與其他機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，形成了4個(gè)主要的機(jī)構(gòu)合作群體。

其中，最大的機(jī)構(gòu)合作群體是機(jī)構(gòu)合作群體1，以哈爾濱醫(yī)科大學(xué)為核心，與廣州醫(yī)科大學(xué)、黑龍江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院、黑龍江省醫(yī)院和中山大學(xué)合作，相對(duì)合作關(guān)系比較復(fù)雜和密集，從圖2中可以得出黑龍江省的核心機(jī)構(gòu)都與鄰近的其他國(guó)家、省份的機(jī)構(gòu)開(kāi)展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的科研合作。

圖1 2012—2016年黑龍江省論文年度分布情況

表1 2012—2016年黑龍江省的高被引文獻(xiàn)列表的前10名

對(duì)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中的節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析，按機(jī)構(gòu)頻次排序，列出頻次排名在前10位的機(jī)構(gòu)（表2），頻次最高的是哈爾濱醫(yī)科大學(xué)，第二是哈爾濱工業(yè)大學(xué)，兩者的頻次都在1500次以上，其他機(jī)構(gòu)的頻次都在100～500次，體現(xiàn)出哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)是黑龍江省非常具有代表性的核心機(jī)構(gòu)；中介性和Sigma是CiteSpace軟件中的重要指標(biāo)參數(shù)，中介性大于0.1的節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；Sigma是對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)新穎性的一個(gè)綜合量度指標(biāo)，用來(lái)挖掘同時(shí)擁有強(qiáng)引文突變性和中心性的科學(xué)文獻(xiàn)的節(jié)點(diǎn)。在表2中，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)和齊齊哈爾大學(xué)的中介性大于0.1相對(duì)較高，體現(xiàn)了這些機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的復(fù)雜性、頻繁性。黑龍江省機(jī)構(gòu)之間的合作主要是以工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的高等院校和科研機(jī)構(gòu)之間校際合作為主，并且同一省份、地域相鄰省份、同一研究領(lǐng)域之間的機(jī)構(gòu)合作也較為密切。

圖2 2012—2016年黑龍江省機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

表2 2012—2016年黑龍江省機(jī)構(gòu)合作按頻次分布的前10名

4 關(guān)鍵詞共詞

CiteSpace軟件進(jìn)行關(guān)鍵詞共詞分析的時(shí)間切片為1年，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇Keyword，每個(gè)時(shí)間切片選擇Top50，連線強(qiáng)度選擇Cosine，網(wǎng)絡(luò)裁剪使用Minimum Spanning Tree。得到的關(guān)鍵詞共詞分析知識(shí)圖譜如圖3所示，

圖3中節(jié)點(diǎn)表示關(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞來(lái)源于文獻(xiàn)的標(biāo)題、摘要、作者關(guān)鍵詞（DE）、WOS提供的關(guān)鍵詞（ID），節(jié)點(diǎn)的大小表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次的高低，以年輪的形式表示關(guān)鍵詞在不同時(shí)間段內(nèi)的出現(xiàn)頻次，由內(nèi)而外依次為2012年至2016年；節(jié)點(diǎn)間的連線反映關(guān)鍵詞共現(xiàn)的強(qiáng)度和關(guān)系。節(jié)點(diǎn)越大，表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高；文獻(xiàn)的半衰期越長(zhǎng)則代表文獻(xiàn)越經(jīng)典。其中高頻關(guān)鍵詞有表達(dá)、細(xì)胞凋亡、活性、細(xì)胞、模型等共詞分析圖譜中出現(xiàn)的高頻次關(guān)鍵詞。此外，系統(tǒng)、增生、生長(zhǎng)、疾病、癌癥等頻次也相對(duì)比較高。這些關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次都在100次以上，反映了黑龍江省區(qū)域的研究熱點(diǎn)都是關(guān)于醫(yī)學(xué)學(xué)科領(lǐng)域。

在關(guān)鍵詞共詞分析知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)上，對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞共詞知識(shí)圖譜聚類(lèi)分析，使用LLR算法抽取標(biāo)簽詞，合并相似聚類(lèi)，以展現(xiàn)黑龍江省區(qū)域研究的知識(shí)結(jié)構(gòu)和研究熱點(diǎn)（圖4），共詞知識(shí)圖譜聚類(lèi)分析結(jié)果見(jiàn)表3。

圖3 2012—2016年黑龍江省文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共詞分析知識(shí)圖譜

圖4 2012—2016年黑龍江省文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共詞知識(shí)圖譜聚類(lèi)結(jié)果

表3 2012—2016年黑龍江省文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共詞聚類(lèi)分析結(jié)果

尺度是聚類(lèi)中所含有的關(guān)鍵詞的數(shù)量；輪廓值為衡量整個(gè)聚類(lèi)成員同質(zhì)性的指標(biāo)，該數(shù)值越大，則代表該聚類(lèi)成員的相似性越高。年份代表的是該聚類(lèi)中文獻(xiàn)的平均年份，能夠用來(lái)判斷聚類(lèi)中引用文獻(xiàn)的遠(yuǎn)近，并列出了使用tf*idf和LLR算法得到的排名靠前的關(guān)鍵詞。從表3的聚類(lèi)結(jié)果分析，結(jié)合每個(gè)聚類(lèi)內(nèi)文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析，近5年黑龍江省的研究熱點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:（1）關(guān)于控制糖尿病的血糖的藥物和小鼠實(shí)驗(yàn)的醫(yī)學(xué)研究；（2）關(guān)于農(nóng)藥制劑的研究，保持農(nóng)作物的無(wú)毒害；（3）關(guān)于納米材料的微觀結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究；（4）關(guān)于抑制前列腺癌細(xì)胞增殖的藥物治療研究；（5）關(guān)于新型燃料石墨烯的應(yīng)用研究。

5 學(xué)科領(lǐng)域共現(xiàn)

圖5 2012—2016年黑龍江省文獻(xiàn)涉及的主要交叉學(xué)科領(lǐng)域共現(xiàn)知識(shí)圖譜

學(xué)科領(lǐng)域共現(xiàn)圖譜（圖5）表明，黑龍江省的基本學(xué)科結(jié)構(gòu)為11大交叉學(xué)科群體。其中，最為核心的學(xué)科群體2是以工程學(xué)為核心的動(dòng)力學(xué)實(shí)踐研究群體。工程學(xué)、電氣和電子學(xué)也是最為核心的基礎(chǔ)學(xué)科，它的中介性高達(dá)0.55，是連接學(xué)科群體4和其他學(xué)科群體之間的橋梁性學(xué)科，同時(shí)說(shuō)明化學(xué)領(lǐng)域研究在黑龍江省作為代表性學(xué)科的地位和作用；學(xué)科群體0是以基因表達(dá)為核心的腫瘤學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)研究群體；學(xué)科群體1是以固體燃料電池為核心的化學(xué)和物理學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)研究群體；學(xué)科群體2是以動(dòng)力學(xué)為核心的工程學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)研究群體；學(xué)科群體3是以微觀結(jié)構(gòu)為核心的材料學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)研究群體；學(xué)科群體4是以設(shè)計(jì)為核心的工程、電氣與電子領(lǐng)域的研究群體；學(xué)科群體5主要是沉淀物的藥理學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究群體；學(xué)科群體6是關(guān)于神經(jīng)細(xì)胞的研究群體；學(xué)科群體7是關(guān)于多態(tài)型的心臟及心血管系統(tǒng)的研究群體；學(xué)科群體8是關(guān)于纖維化的研究群體；學(xué)科群體9是關(guān)于畜牧的獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究群體；學(xué)科群體10是關(guān)于復(fù)合高分子材料的應(yīng)用研究群體；學(xué)科群體11是關(guān)于脂肪性肝炎的肝病學(xué)研究群體。

6 結(jié)語(yǔ)與討論

本文采用科學(xué)知識(shí)圖譜方法對(duì)近5年（2012—2016）黑龍江省科學(xué)研究熱點(diǎn)和學(xué)科趨勢(shì)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明:（1）黑龍江省在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的研究論文發(fā)文數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，顯示其科研地位在逐漸提高；（2）黑龍江省的科學(xué)研究熱點(diǎn)主要集中在11個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，其中工程學(xué)、電氣、電子學(xué)的研究是最活躍的、影響力最大的前沿學(xué)科領(lǐng)域；（3）在機(jī)構(gòu)合作中，較為緊密的大多是高校，最有代表性的是哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和哈爾濱工程大學(xué)，這與黑龍江省的前沿學(xué)科領(lǐng)域是相契合的；（4）今后應(yīng)加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)之間及其與國(guó)外高水平科研機(jī)構(gòu)之間的學(xué)術(shù)合作與交流。