2008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)國(guó)家自然科學(xué)基金資助定量與網(wǎng)絡(luò)圖譜分析

劉 巖，蔣婷婷，楊 月，孫藝偉，曹宏鑫，任 妮，張文宇*

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息研究所,江蘇 南京 210014；2.江蘇農(nóng)科傳媒有限公司，江蘇 南京 210014；3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 知識(shí)產(chǎn)權(quán)處，江蘇 南京 210014；4.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 信息服務(wù)中心，江蘇 南京 210014)

0 前言

國(guó)家自然科學(xué)基金設(shè)立于20世紀(jì)80年代，至今已有30余年，是我國(guó)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)研究的主要經(jīng)費(fèi)來(lái)源之一，對(duì)我國(guó)科研人才培養(yǎng)、梯隊(duì)搭建、成果積累和傳承都起到了巨大作用，已成為國(guó)家創(chuàng)新體系重要組成部分[1]。隨著國(guó)家基金體系的不斷發(fā)展和完善，基金立項(xiàng)信息也具有了極高的研究?jī)r(jià)值，是體現(xiàn)依托單位和科研人員學(xué)術(shù)水平與研究能力的重要標(biāo)志之一。通常，面上項(xiàng)目和青年基金為一個(gè)單位最主要的申報(bào)渠道，因此，已有學(xué)者從項(xiàng)目類型、學(xué)部、學(xué)科、地區(qū)、單位及成果產(chǎn)出等多角度分析了國(guó)家基金申請(qǐng)[2-3]、資助[4-7]和評(píng)審[8]情況，這些研究為國(guó)家基金的管理、學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)提供了有益的對(duì)策建議[9-16]。

作為農(nóng)學(xué)與信息科學(xué)交叉學(xué)科，農(nóng)業(yè)信息學(xué)相關(guān)研究源于20世紀(jì)60年代興起的作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬[17]，研究?jī)?nèi)容涉及以計(jì)算機(jī)、3S等為代表的多種信息技術(shù)在作物生理、栽培與耕作、農(nóng)業(yè)氣象等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉應(yīng)用[18-22]。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和多學(xué)科交叉融合，逐步形成包括農(nóng)業(yè)模型、農(nóng)業(yè)遙感、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)云、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)等多個(gè)熱點(diǎn)研究方向，并催生了數(shù)字農(nóng)業(yè)、信息農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新形態(tài)[23-27]。雖然農(nóng)業(yè)信息學(xué)研究方興未艾，但基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目情況對(duì)農(nóng)業(yè)信息學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道?？赡苁怯捎谄浣徊鎸W(xué)科的特性，基金項(xiàng)目設(shè)立之初，農(nóng)業(yè)信息學(xué)方向支持的研究項(xiàng)目主要分布在生命科學(xué)學(xué)部的作物栽培學(xué)與耕作學(xué)，部分在信息科學(xué)學(xué)部，農(nóng)業(yè)遙感也在地學(xué)部有體現(xiàn)，比較分散，難以統(tǒng)計(jì)分析。2008年設(shè)立農(nóng)業(yè)信息學(xué)申請(qǐng)代碼后，雖然名稱和代碼編號(hào)幾經(jīng)變更(從農(nóng)業(yè)信息學(xué)到目前的作物信息學(xué)，從C130104到目前的C130102)，但農(nóng)業(yè)信息學(xué)相關(guān)研究相對(duì)集中。因此，本文對(duì)2008～2017年期間，農(nóng)業(yè)信息科學(xué)申請(qǐng)代碼下獲批的面上項(xiàng)目和青年基金進(jìn)行分析，總結(jié)我國(guó)農(nóng)業(yè)信息學(xué)領(lǐng)域研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，以期為該領(lǐng)域文獻(xiàn)檢索、熱點(diǎn)把握、項(xiàng)目申請(qǐng)及科研管理提供參考。

1 資料來(lái)源

本研究的數(shù)據(jù)選用國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“基金委”)網(wǎng)站中的科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Internet based science information system，ISIS)以及科學(xué)基金共享服務(wù)網(wǎng)(http://npd.nsfc.gov.cn)提供的自然科學(xué)基金項(xiàng)目查詢與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)輸入依托單位、資助類型(面上項(xiàng)目、青年基金)、資助狀態(tài)、申請(qǐng)人、資助額度和項(xiàng)目年度(2008～2017年)進(jìn)行查詢，檢索完成時(shí)間為2018年5月21日，數(shù)據(jù)結(jié)果以上述截止日期收錄的為準(zhǔn)。通過(guò)Excel 2016對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，共計(jì)41家單位受到資助。

2 結(jié)果與分析

2.1 近10年農(nóng)業(yè)信息學(xué)基金資助趨勢(shì)量化分析

就立項(xiàng)數(shù)量而言，由圖1和圖2中趨勢(shì)線可以看出，面上項(xiàng)目和青年基金占比總體趨勢(shì)是平穩(wěn)上升的，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注，發(fā)展迅猛。分開(kāi)來(lái)看，已有文獻(xiàn)研究表明：面上項(xiàng)目的資助注重其連續(xù)性，盡管資助強(qiáng)度逐漸增加，但資助率有降低的趨勢(shì)[28]。如圖1所示，從農(nóng)業(yè)信息學(xué)科近10年的資助數(shù)量來(lái)看也符合這個(gè)事實(shí)。除2013年外，其余年份資助數(shù)量較為平穩(wěn)，略有波動(dòng)。既符合面上基金申請(qǐng)的政策特點(diǎn)，也側(cè)面表明具備高級(jí)職稱的科研人員研究思路相對(duì)聚焦，研究更為深入、穩(wěn)定。

青年基金自2008～2011年間，資助率呈大幅上漲態(tài)勢(shì)(圖2)，其中2011年為一個(gè)重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，2014年后全國(guó)農(nóng)業(yè)信息學(xué)領(lǐng)域青年基金資助的總項(xiàng)目數(shù)平均穩(wěn)定在10～12項(xiàng)之間，分析其中原因：一是國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究的支持力度加大，吸引了更多的青年人才加入到科研隊(duì)伍中；另一方面，也反映了各單位對(duì)青年人才的重視，加強(qiáng)了對(duì)青年基金申報(bào)書的審核和質(zhì)量把關(guān)，通過(guò)基金促進(jìn)了青年人才的成長(zhǎng)，鍛煉了他們的綜合科學(xué)素養(yǎng)和獨(dú)立完成科研項(xiàng)目的能力，為團(tuán)隊(duì)建設(shè)蓄積后備力量[2,29]。

圖1 2008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)科面上項(xiàng)目立項(xiàng)情況

圖2 2008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)科青年基金立項(xiàng)情況

就資助額度而言(表1)，面上項(xiàng)目在學(xué)部均值上下波動(dòng)，說(shuō)明這個(gè)新興學(xué)科的老一輩學(xué)者已經(jīng)具有不遜于其他成熟學(xué)科的實(shí)力。但青年基金普遍略低于學(xué)部均值，說(shuō)明該學(xué)科青年學(xué)者在對(duì)學(xué)科前沿的理解和把握，以及項(xiàng)目申請(qǐng)，特別是經(jīng)費(fèi)預(yù)算的策略上，與老一輩學(xué)者相比還略遜一籌，有進(jìn)一步提升的空間。

2.1.1 資助單位總體情況 從單位的性質(zhì)看(表2)，高校的受資助率是科研院所的3倍，說(shuō)明高校的基礎(chǔ)研究更為雄厚，團(tuán)隊(duì)更為成熟，更重要的原因可能在于高校和科研院所的發(fā)展定位不同。高校普遍側(cè)重基礎(chǔ)研究，而科研院所中包含了偏重應(yīng)用研究的農(nóng)科院系統(tǒng)等單位。從受資助單位專業(yè)看，農(nóng)業(yè)類機(jī)構(gòu)受資助率是非農(nóng)業(yè)類單位的2倍多，體現(xiàn)了專業(yè)上的明顯差別；同時(shí)，也表明農(nóng)業(yè)信息學(xué)科的資助雖然以農(nóng)業(yè)類為主，但不局限于農(nóng)學(xué)類相關(guān)單位，其他如信息技術(shù)類相關(guān)的專業(yè)背景也有較高的成功率，因此申請(qǐng)單位具有一定的廣泛性，也體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息學(xué)科兼容并包的交叉學(xué)科特點(diǎn)。

表12008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)面上項(xiàng)目和青年基金單項(xiàng)平均資助額度萬(wàn)元

立項(xiàng)年份面上項(xiàng)目農(nóng)業(yè)信息學(xué)平均資助額度生命科學(xué)部平均資助額度青年基金農(nóng)業(yè)信息學(xué)平均資助額度生命科學(xué)部平均資助額度200833.2029.7122.0020.01200930.5729.6720.5020.00201033.2932.4818.6719.75201158.0058.9222.4522.61201282.3375.3423.1123.00201376.5074.9622.7523.01201474.7882.1124.0024.25201555.2961.7820.0020.01201662.0060.3719.8220.00201758.5058.5923.5023.99

表2 資助單位總體情況

2.1.2 資助數(shù)量排名前10的單位 表3所列出的是排名前10的單位，其中：立項(xiàng)總數(shù)超過(guò)10項(xiàng)的單位分別為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京市農(nóng)林科學(xué)院和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，這3家單位立項(xiàng)數(shù)之和接近其他7家單位之和。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)作為農(nóng)業(yè)類高校代表，北京市農(nóng)林科學(xué)院作為科研院所代表，凸顯了其農(nóng)業(yè)信息學(xué)科基礎(chǔ)研究的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，以及強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)?？傮w上，排名前10的單位是國(guó)內(nèi)開(kāi)展農(nóng)業(yè)信息學(xué)科基礎(chǔ)研究的骨干單位。除浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院以及江蘇大學(xué)外，其余7家均為農(nóng)業(yè)類高等院?；蚩蒲性核?。

值得一提的是，3家非農(nóng)業(yè)類研究單位的青年基金平均資助額度均高于其他農(nóng)業(yè)類單位，由此可見(jiàn)，綜合性單位的交叉學(xué)科氛圍濃郁，思想更為活躍的年輕人容易從非農(nóng)業(yè)學(xué)科找到農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的創(chuàng)新突破點(diǎn)，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息學(xué)科的交叉學(xué)科特性，也體現(xiàn)了綜合性單位在交叉學(xué)科領(lǐng)域的研究?jī)?yōu)勢(shì)。

表3 2008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)國(guó)家基金資助排名前10位依托單位情況

2.2 近10年農(nóng)業(yè)信息學(xué)基金資助網(wǎng)絡(luò)圖譜分析

2.2.1 項(xiàng)目研究關(guān)鍵詞分布 借助“年份—關(guān)鍵詞”網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖3)來(lái)更加深入研究獲批立項(xiàng)基金的研究特點(diǎn)和內(nèi)容，其中：圓形紅色節(jié)點(diǎn)表示年度，方塊藍(lán)色節(jié)點(diǎn)代表項(xiàng)目研究的關(guān)鍵詞。層級(jí)如下：最外圍為每年項(xiàng)目中零星出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，中間層為年份，最內(nèi)層則為年際間出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞。方塊節(jié)點(diǎn)被指向的箭頭多，說(shuō)明年際間研究的關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越多，即體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息學(xué)科的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵詞的網(wǎng)絡(luò)圖譜分析發(fā)現(xiàn)，2008～2017年間，農(nóng)業(yè)信息學(xué)科資助項(xiàng)目中出現(xiàn)較多的關(guān)鍵詞：信息融合、檢測(cè)方法、小麥、無(wú)損檢測(cè)、模型、水稻、農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)本體、圖像處理、棉花、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)及計(jì)算機(jī)視覺(jué)等，這些主題反映了農(nóng)業(yè)信息學(xué)當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。此外，有超過(guò)300個(gè)獨(dú)立關(guān)鍵詞分散在外圍，說(shuō)明信息學(xué)科和農(nóng)業(yè)交叉點(diǎn)非常豐富，農(nóng)業(yè)信息學(xué)研究覆蓋范圍廣闊，研究者思維活躍，隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及多學(xué)科間的融合，農(nóng)業(yè)信息學(xué)的研究將更為廣泛，更多的研究熱點(diǎn)也將隨之誕生。

圖3 年份—關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.2.2 項(xiàng)目主持人統(tǒng)計(jì)分析 通常，青年基金執(zhí)行期為3年，面上項(xiàng)目為4年。表4列出了10年內(nèi)獲得了2次及以上的國(guó)家基金資助的學(xué)者。其中，表中左邊數(shù)據(jù)為先獲得青年基金，后獲得面上項(xiàng)目資助的人員統(tǒng)計(jì)，右邊均為2次獲得面上項(xiàng)目資助的人員統(tǒng)計(jì)(截至2017年，本學(xué)科暫無(wú)3次獲得面上項(xiàng)目的學(xué)者)，說(shuō)明這些研究人員工作的創(chuàng)新性、連續(xù)性以及項(xiàng)目的完成情況良好，得到了評(píng)審專家的認(rèn)同，且所在單位的基金整體立項(xiàng)數(shù)也排在前10位，幾乎全部為涉農(nóng)的科教單位，既反映了其本人的科研創(chuàng)新能力，也體現(xiàn)了其所在單位和團(tuán)隊(duì)的良好學(xué)術(shù)氛圍。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

當(dāng)前，國(guó)家自然科學(xué)基金立項(xiàng)信息的分析結(jié)果已逐漸被科研管理部門、科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)青睞，已有前人研究或從項(xiàng)目管理角度[5,11]，或?qū)Ｗ⒂谀骋惶囟ǖ难芯績(jī)?nèi)容[2,4]，或限定在特定單位[3,8,15]，或針對(duì)大學(xué)科領(lǐng)域[6]，或針對(duì)某一類型基金[7,9]分析，鮮見(jiàn)對(duì)特定學(xué)科具體申請(qǐng)代碼立項(xiàng)情況的詳細(xì)分析。在此背景下，為了更好地分析學(xué)科發(fā)展態(tài)勢(shì)，本研究通過(guò)收集近10年國(guó)家自然科學(xué)基金農(nóng)業(yè)信息學(xué)立項(xiàng)數(shù)，從資助趨勢(shì)、單位性質(zhì)、資助額度和資助人員等角度進(jìn)行了分析，彌補(bǔ)了對(duì)農(nóng)業(yè)信息學(xué)科國(guó)家基金資助信息分析不足的現(xiàn)狀，可為從事相關(guān)工作的學(xué)者、管理者提供借鑒。

表4 2008～2017年農(nóng)業(yè)信息學(xué)獲2項(xiàng)及以上國(guó)家基金資助人員統(tǒng)計(jì)

注：表中姓名按姓氏筆畫排序。

本研究也存在不足之處：比如2008年以前立項(xiàng)的項(xiàng)目較為零散，數(shù)據(jù)難以完整收集，分析研究較為困難，因此本文并未涉及；2008年后，大部分相關(guān)項(xiàng)目都集中于農(nóng)業(yè)信息學(xué)，但部分農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)業(yè)遙感、虛擬植物等相關(guān)項(xiàng)目未在農(nóng)業(yè)信息學(xué)科上申報(bào)，難以統(tǒng)計(jì)完整。此外2017年申報(bào)2018年開(kāi)始實(shí)施的很多項(xiàng)目，系統(tǒng)中暫無(wú)關(guān)鍵詞信息，以致主題詞圖譜關(guān)聯(lián)度不夠完整。這些都有待今后更充足數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析研究。

3.2 結(jié)論

10年間農(nóng)業(yè)信息學(xué)科立項(xiàng)的面上項(xiàng)目和青年基金數(shù)量平穩(wěn)增長(zhǎng)，發(fā)展趨勢(shì)良好，體現(xiàn)了各單位對(duì)國(guó)家基金的重視，尤其是青年基金，增長(zhǎng)幅度明顯，反映了青年科研人員整體水平及綜合素養(yǎng)的提高。此外，得益于多學(xué)科的交叉和滲透，農(nóng)業(yè)信息學(xué)科立項(xiàng)的基金，從研究?jī)?nèi)容、研究方法和手段到研究目標(biāo)，已日益貼近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。2018年的中央一號(hào)文件指出[30]：“大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)林業(yè)水利工程，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)示范和遙感技術(shù)應(yīng)用”“智慧農(nóng)業(yè)”成為政府、科研院所和企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)之一，農(nóng)業(yè)信息學(xué)迎來(lái)了良好的發(fā)展契機(jī)。