基于文獻計量學的中國ESI高被引論文國際合作特征研究

王璇 沈思

摘 要：運用文獻計量學方法，德溫特數據分析軟件（Derwent Data Analyzer，DDA）和Excel數據分析工具，對SCIE數據庫中2008—2017年共計23 279篇ESI中國高被引論文的國際合作率、合作國家/地區(qū)、合作機構以及研究熱點等多維度進行探討，以期從中獲取國際合作特征信息，推動高質量合著論文的產出，提升科研成果國際影響力。研究結果發(fā)現中國高被引論文的國際合作產出與中國科技的政策導向密切相關，合作對象主要集中于發(fā)達國家的知名大學，依托其優(yōu)質科研資源，取長補短，提高論文質量。另外，從國際合作論文的研究熱點可以得出，“環(huán)境保護”、“節(jié)能減排”、“生物醫(yī)藥”和“人工智能”等方面是近期全球共同關注的重要主題。

關鍵詞：高被引論文;國際合作;文獻計量學;DDA

中圖分類號：G 353.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2019）04-0476-06

0 引 言

科研合作的國際化是增強研究力量，互補優(yōu)勢，實現科研創(chuàng)新的重要推動力，其中論文合作是科研合作最重要的形式之一。高被引論文作為一流科研成果的重要表現形式之一，它的產生往往需要各學科、各機構、各個國家科研人員的共同協作完成，因此受到越來越多人的關注。諸多學者開始借助文獻計量分析工具對地球科學[1]、環(huán)境科學[2]、圖書情報[3]、材料科學[4]、醫(yī)學教育[5]、熱力學[6]等學科領域的高被引文獻進行深入研究;也有針對特定人群高被引論文的文獻[7-8]的研究;近幾年，對特定國家/地區(qū)的高被引論文也引起了學者們極大的興趣，但中國大陸學者的研究主要集中在學科層面，目前鮮有關于對中國高被引論文國際合作特征的研究。

因此，本研究選用文獻計量學方法，調研近十年來（2008—2017）中國學者所發(fā)表的ESI高被引論文，利用德溫特數據分析軟件（Derwent Data Analyzer，DDA）和計算機數據處理軟件Excel，從國家（地區(qū)）、機構、作者等多個角度，對中國高被引論文國際合作特征進行深層次分析，以了解其國際合作的總體態(tài)勢、研究力量分布、研究熱點與趨勢等，為進一步提升未來中國科研成果的質量和國際影響力提供參考。

1 數據來源與分析方法

研究選取Web of Science核心合集數據庫中的SCIE，用“China”檢索2008—2017年的所有ESI高被引論文，最終得到23 279篇論文作為分析樣本（檢索日期：2018年5月22日）。利用DDA并結合Excel，從國際合作論文總量，國家/地區(qū)合作、機構合作趨勢以及研究熱點等方面進行文獻計量學分析，并對被引頻次最高的論文合作特點進行相關分析。

2 結果與分析

2.1 年度總體變化

獨著論文334篇，約占論文總數的1.4%;單一國家論文（包含國內合作論文）有11 021篇，約占論文總數的47.3%;有國外作者參與合作的論文（下文稱“國際合作論文”）有11 393篇，約占論文總數的48.9%，合作國家數量最多的一篇論文有98個國家參與?？梢钥闯?，中國學者的SCI發(fā)文是以合作為主。總發(fā)表論文、單一國家論文與國際合作論文的年產出如圖1所示，均呈上升趨勢。

結合國際科技合作政策的演變，可將論文發(fā)表進程分為2個階段：2008—2011年，單一國家論文數與國際合作論文數幾乎同步增長，國際合作論文略低于單一國家論文;2012—2017年，國際合作論文數追趕超越，上升趨勢加快，超過單一國家論文。

整個過程從客觀數據的角度反映出中國科技的政策導向性，自2001年《“十五”國際科技合作發(fā)展綱要》出臺以來，中國已經陸續(xù)制定了4個國際科技合作的五年規(guī)劃[9]。從時間跨度上來看，本研究與后3個五年規(guī)劃高度貼切，映射出近十年間國家科技發(fā)展需求變化的軌跡。

1）2006年，科技部發(fā)布了《“十一五”國際科技合作實施綱要》明確提出“以我為主、加強合作、多方引進、自主創(chuàng)新，獲取更多的自主知識產權”[10]。圖1中的第一階段，正體現出《“十一五”綱要》從合作到引進，最終實現為我所用、自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略路徑。

2）2011年，科技部發(fā)布了《“十二五”國際科技合作專項規(guī)劃》，2013年中國國家主席習近平提出建設“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議。2015—2016年，國家集中發(fā)布了多項有關科技體制改革的文件[11-14]。2017年，國家正式發(fā)布《“十三五”國際科技創(chuàng)新合作專項規(guī)劃》，以全球視野謀劃和推動創(chuàng)新，提升國際科技創(chuàng)新合作水平，充分體現出國家對國際科技合作事務的重視[15]。多年以來的大力推進，促使國際合作論文數在圖1第二階段持續(xù)提升，直至超過單一國家論文數。

2.2 國家/地區(qū)合作情況

據統(tǒng)計，標注國家信息的有23 271篇，中國作者作為第一作者（通訊作者）的論文有18 001篇（17 952篇），約占論文總數的77%.所有論文作者共涉及177個國家/地區(qū)，中國高被引論文全球Top 20國家/地區(qū)合作網絡，如圖2所示。

從國家/地區(qū)合作層面來看，與中國合作最密切的5個國家是美國、英國、澳大利亞、德國和加拿大。以上5國與中國合作高被引論文的年產出，如圖3所示，與5個國家的合作論文數呈逐年增長趨勢，其中與美國合作的論文最多，增長最快，近10年合作論文總數達到6 668篇（約占總數的28.7%），超出排名第二位的英國3倍。相比之下，其他4國穩(wěn)定增長。

2.3 機構合作情況

為了更加深入地探究中國高被引論文國際合作的特征，本研究剔除未標注發(fā)文機構信息的論文，得到機構字段分析樣本23 271篇，分布在17 688個機構，其中第一作者機構有2 310個，通訊作者機構有2 879個。發(fā)文最多的30個機構（合作圖如圖4所示）均為國內外高等院所，其中有8個國外合作機構，美國4個（哈佛大學、斯坦福大學、華盛頓大學、加利福尼亞大學伯克利分校），新加坡2個（南陽理工大學、新加坡國立大學），沙特阿拉伯（阿卜杜勒阿齊茲國王大學）和英國（牛津大學）各1個，與8個國外機構合作論文占總發(fā)文量的14.3%.中國發(fā)文排名前5的均為高等院所，見表1.中國科學院以4 688篇ESI高被引論文數排列第一，約占論文總數的20%，其余4所占比均在3.5%～6%.

從表1可以看出，近10年，5個機構的國際合作論文均呈上升趨勢，其中清華大學和北京大學國際合作度較強（年度占比均超60%），尤其是北京大學，2014—2017年國際合作年發(fā)表論文占比超過90%;其他3所中，中國科學院國際合作度相對較低，占比一直在40%～50%徘徊，2016年以后才產出過半;浙江大學國際合作論文占比僅于2011和2013年不到50%;上海交通大學國際合作論文數除2010年不足半數，其它年份表現均佳，2017年達到最高值（80.9%）。

為了深入了解高被引論文數Tpo 3機構的國際合作特點，表2列出Top 3發(fā)文機構的主要國際合作機構。

從表2看出，3所發(fā)文最多的高校高被引論文的國際合作機構均為全球著名研究型大學。中國科學院的Top 5國際合作機構中，2所美國高校（加州大學伯克利分校、哈佛大學），2所英國高校（劍橋大學和牛津大學），1所日本高校（東京大學）;清華大學的主要貢獻來自美國（斯坦福大學、麻省理工學院和伊利諾伊大學）和英國（伯明翰大學和劍橋大學）。

因此，從機構合作層面來看，中國的高被引論文主要是與世界一流大學之間的合作，而且與國家/地區(qū)合作情況相似，都指向中國與美國的合作友好性。

2.4 國際合作論文研究熱點分布

統(tǒng)計分析2008—2017年中國ESI高被引論文，共得到34 551個關鍵詞，抽取出現頻次前15的關鍵詞（見表3），揭示出近年來的研究熱點集中在以下5個方向：①新型材料[16-19];②環(huán)境保護[20-24];③新能源[25-26];④生物醫(yī)藥[27];⑤人工智能[28]，如圖5所示。

選取每個研究熱點中被引頻次最高的論文（見表4），做以下分析。

1）從研究內容來看，前3篇文章（分別來自前3個研究熱點）都是利用新型材料開發(fā)環(huán)保產品，例如污染物凈化方面：第一篇是利用新材料光催化劑二氧化鈦分解有機污染物。由此從科技的角度說明中國近年來對環(huán)境問題的重視;第二篇和第三篇是將石墨烯用于開發(fā)燃料電池和超級電容器，無論是環(huán)保問題還是能源問題都是“十三五”規(guī)劃[29]的重要關注點;第四篇是還原敏感聚合物和生物共軛物在生物醫(yī)學中應用，隨著納米技術的逐漸成熟，以納米為載體的復合物，特異性功效遠遠超過任一單獨的組分材料，因此得到越來越多的關注[30-31];第五篇研究純反饋形式下死區(qū)未知非線性系統(tǒng)的自適應動態(tài)面控制問題，2016年大數據時代的孕育，使人工智能進入爆發(fā)期。

2）從國際合作情況來看，5篇論文中有兩篇（序號2，4）是中國主導，其第一作者單位溫州醫(yī)學院和蘇州大學的國際合作機構均有世界聞名的頂級大學（凱斯西儲大學，美國;烏得勒支大學，荷蘭）;而日本神奈川科學技術學院（序號1）和美國納米泰克儀器公司（序號3）的論文合作對象都是中國一流學科建設高校（東北師范大學，材料科學與工程學科;大連理工大學，化學學科）。

4 研究結論及局限性

ESI高被引論文是目前公認度較高的成果評價指標，從高被引論文視角分析中國國際合作情況，以高品質產出為導向，形成多維度發(fā)文啟示。得出如下結論。

1）從總量數據實證來看，比較“單一國家”與“國際合作”論文發(fā)表數量差異分析，表明中國高被引論文的國際合作產出與中國科技的政策導向息息相關。

2）在國家/地區(qū)層面，雖然高被引論文國際合作數量總體增加，合作廣度不斷拓展（合作國家/地區(qū)數達到177個，占全球總數近80%），但存在區(qū)域不均衡。與美國作者的合作約占總數的30%，與其他國家/地區(qū)的合作還有很大的發(fā)展空間。

3）基于國際合作機構分布，主要合作機構仍然集中在美國、新加坡、英國等發(fā)達國家的世界知名大學。

4）從國際合作研究熱點聚類分析，高被引論文主要集中于“環(huán)境保護”“節(jié)能減排”“生物醫(yī)藥”和“人工智能”等方面，與中國近年來的主要科技戰(zhàn)略部署高度一致。

總之，全球國際化進程日益加快，中國ESI高被引論文國際合作也不斷增強，以國家科技需求為導向，瞄準發(fā)達國家標桿科研機構，取長補短，提升學術成果質量，推動中國科技持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

研究局限性在于選用的ESI高被引論文數據為近10年的動態(tài)滾動數據，研究結果不夠穩(wěn)定，可能會有所變遷，使其存在一定的局限性。在未來的研究中，可選用更多數據類型，拓寬時間限制，以期更科學地揭示中國科研國際合作態(tài)勢。

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（責任編輯：嚴 焱）