曹仁猛 謝維熙 耿嶼 王賢文
(1.大連理工大學(xué)科學(xué)學(xué)與科技管理研究所,大連,116024;2.大連理工大學(xué)WISE實(shí)驗(yàn)室,大連,116024)
新冠肺炎引發(fā)的全球大流行是一場(chǎng)史無前例的全球危機(jī),科學(xué)合作被視作應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情的關(guān)鍵行動(dòng)[1-3]。新冠肺炎在全球爆發(fā)后,科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)合作受到了很多阻礙,如科學(xué)家面臨工作時(shí)間的減少,面對(duì)面會(huì)議和討論會(huì)的缺乏導(dǎo)致難以建立新的合作關(guān)系以及資助項(xiàng)目的減少等問題[4-5]。為了及時(shí)地對(duì)疫情做出響應(yīng),全球科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了明顯的結(jié)構(gòu)性變化,團(tuán)隊(duì)規(guī)??s減,涉及國家數(shù)量較少是疫情時(shí)期的典型特征[6-8]。
為了進(jìn)一步探索全球大流行下國際科研合作動(dòng)態(tài),國內(nèi)外許多學(xué)者基于新型冠狀病毒論文相關(guān)文獻(xiàn),利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法,從科學(xué)計(jì)量視角對(duì)國際合作模式進(jìn)行了多維度的分析[9-16]。許多研究指出,我國不僅是全球科學(xué)文獻(xiàn)的主要生產(chǎn)國,同時(shí)在促進(jìn)疫情期間全球合作中發(fā)揮重要角色[7,17-18]。不過,在眾多新冠病毒的科學(xué)合作的研究中,僅有少數(shù)研究對(duì)疫情前后新冠病毒和非新冠論文合作模式進(jìn)行深層次的分析。比如,Wu等以我國為中心建立合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)在疫情早期,我國更傾向于與歐洲、美國等發(fā)達(dá)地區(qū)合作,在后期也增強(qiáng)了與亞洲等地區(qū)的合作;以美國為中心建立合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)在疫情期間美國更傾向于與疫情爆發(fā)較嚴(yán)重的國家或地區(qū)合作[19]。此外,一些研究表明,隨著不同國家的參與,新冠肺炎疫情研究的國際合作呈現(xiàn)出清晰的核心-邊緣結(jié)構(gòu),由早期的我國主導(dǎo),到后來由美國推動(dòng)發(fā)展[15]。雖然我國在論文數(shù)量上占據(jù)領(lǐng)先地位,但美國始終是國際合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的核心,北美、亞太和歐洲共同主導(dǎo)了國際科技合作[20]。Fry等研究認(rèn)為,與COVID-19前的冠狀病毒研究相比,COVID-19研究的團(tuán)隊(duì)更小,涉及的國家也更少;我國和美國始終處于全球冠狀病毒相關(guān)研究網(wǎng)絡(luò)的中心,而其他發(fā)展中國家相對(duì)缺席COVID-19時(shí)期的早期研究活動(dòng)[7]。
我國作為全球科學(xué)文獻(xiàn)產(chǎn)出的中堅(jiān)力量,在疫情期間的國際合作上發(fā)揮著重要作用。探究疫情前后我國國際合作模式的特征和差異,不僅能夠給相關(guān)科學(xué)政策管理部門提供建議,也能夠進(jìn)一步了解我國科研國際合作態(tài)勢(shì)。然而,一方面現(xiàn)有的研究都是以新冠病毒文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)集,但很明顯特殊時(shí)期特殊領(lǐng)域的合作和平常時(shí)期普通領(lǐng)域的合作是存在差異的,針對(duì)新冠病毒相關(guān)文獻(xiàn)的研究結(jié)論也不能推廣到其他學(xué)科領(lǐng)域[5,14,21-23]。另一方面,很多文獻(xiàn)都是基于正式發(fā)表論文的數(shù)據(jù)集,但是由于從開展合作關(guān)系到論文經(jīng)歷審稿程序正式發(fā)表,會(huì)經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間滯后周期,正式發(fā)表論文中體現(xiàn)的合作關(guān)系無法準(zhǔn)確反映彼時(shí)的合作狀態(tài)。而基于預(yù)印本文獻(xiàn)的研究,將大幅地縮短這一時(shí)間滯后的缺陷。
本研究選取2017年至2021年bioRxiv平臺(tái)上新冠病毒和非新冠病毒領(lǐng)域文獻(xiàn)作為研究對(duì)象,結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析和科學(xué)計(jì)量方法對(duì)我國大陸地區(qū)與國際之間的合作增長(zhǎng)情況、合作生存概率、合作規(guī)模、合作強(qiáng)度以及合作地位進(jìn)行細(xì)致化的分析。重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)研究問題:
(1)新冠疫情前后,我國的國際科研合作關(guān)系比重、合作規(guī)模、合作強(qiáng)度發(fā)生怎樣的變化?
(2)新冠疫情前后,我國的國際科研合作生存概率是怎樣的?
(3)在新冠、非新冠病毒領(lǐng)域的科學(xué)論文合作中,我國的國際科研合作規(guī)模和強(qiáng)度發(fā)生了哪些變化?在合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的地位又如何?
為揭示新冠疫情前后我國國際科研合作模式的變化情況,本研究將科研合作看作由論文、科學(xué)家以及合作關(guān)系組成的復(fù)雜系統(tǒng),并利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法來測(cè)量。圖1展示了我國國際科研合作網(wǎng)絡(luò)在疫情爆發(fā)前后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化的縮影(連邊數(shù)字表示合作次數(shù))。在疫情爆發(fā)之前,全球科學(xué)家與合作伙伴開展穩(wěn)定的國際科研合作,已有合作關(guān)系不斷加強(qiáng),新的合作關(guān)系陸續(xù)產(chǎn)生。然而,突然襲來的新冠疫情在一定程度上打破了這一趨勢(shì),使得一些國際科學(xué)合作變得難以進(jìn)行。例如,科學(xué)家b和c在疫情爆發(fā)之前有著穩(wěn)定的合作關(guān)系。但在疫情之后,b和c之間的合作關(guān)系沒有得到延續(xù)??茖W(xué)家b和a之間的合作關(guān)系也是如此,致使科學(xué)家b完全脫離了這個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)??茖W(xué)家a和e之間合作關(guān)系雖然在疫情后依然存在,但合作次數(shù)明顯降低。最終,這個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)中僅有4條合作關(guān)系得到延續(xù),并且較疫情前相比網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化。這些變化可總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
圖1 新冠疫情爆發(fā)前后我國國際科研合作網(wǎng)絡(luò)變化縮影Fig.1 The Snapshot of International Scientific Collaborations Network of China Before and After COVID-19 Outbreak
(1)節(jié)點(diǎn)度:一個(gè)科學(xué)家的合作者數(shù)量。例如,科學(xué)家f在疫情之前有3個(gè)合作伙伴c、d和e,而在疫情后只剩下e。
(2)連邊數(shù)量:合作網(wǎng)絡(luò)中的連邊數(shù)。例如,疫情前合作網(wǎng)絡(luò)連邊數(shù)為9,疫情后連邊數(shù)僅為4。
(3)連邊權(quán)重:一個(gè)科學(xué)家與另一科學(xué)家之間合作次數(shù)。例如,科學(xué)家a和e在疫情前合作次數(shù)為5,疫情后合作次數(shù)僅為2次。
(4)生存概率:疫情前后保留下來合作關(guān)系比重。
(5)節(jié)點(diǎn)重要性:一個(gè)科學(xué)家在網(wǎng)絡(luò)的合作地位。例如,科學(xué)家d在疫情之前的合作網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置,并與多個(gè)科學(xué)家合作;而在疫情之后,失去了大部分合作者,不再處于網(wǎng)絡(luò)中心位置。
對(duì)于上述這些結(jié)構(gòu)變化,本研究利用合作規(guī)模、合作強(qiáng)度、合作生存概率、合作中心性和權(quán)威性指標(biāo)來進(jìn)行測(cè)量(各指標(biāo)定義詳見2.4章節(jié))。
本研究的數(shù)據(jù)來源于生物學(xué)預(yù)印本bioRxiv平臺(tái)。由于bioRxiv不提供結(jié)構(gòu)化的元數(shù)據(jù),所以通過Dimensions數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。Dimensions是由Digital Science公司發(fā)布的一個(gè)全新的科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái),該平臺(tái)收錄大量的文獻(xiàn)出版物、基金、專利信息和臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)①https://www.dimensions.ai/。本研究利用該平臺(tái)收集了2017年至2021年發(fā)表在bioRxiv平臺(tái)的129,278篇科學(xué)文獻(xiàn)。對(duì)于每篇bioRxiv論文的標(biāo)題/摘要使用Dimensions數(shù)據(jù)庫提供的如下檢索式:"COVID-19" OR "2019-nCoV" OR "coronavirus" OR"Corona virus" OR "SARS-CoV" OR "MERS-CoV" OR "Severe Acute Respiratory Syndrome" OR "Middle East Respiratory Syndrome" OR "HCoV-2019" OR "hcov" OR "severe acute respiratory syndrome coronavirus 2" OR "severe acute respiratory syndrome corona virus 2"。若該論文標(biāo)題/摘要包含上述的關(guān)鍵詞,則認(rèn)為是新冠病毒領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn),簡(jiǎn)稱“新冠論文”;若不包含該關(guān)鍵詞,則認(rèn)為是非新冠病毒領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn),簡(jiǎn)稱“非新冠論文”。最終,本研究得到7,052篇新冠論文和122,226篇非新冠論文數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字段具體包括論文作者姓名(全稱和簡(jiǎn)稱)、作者所在機(jī)構(gòu)名稱、機(jī)構(gòu)所在國家、DOI、出版時(shí)間。為解決作者重名問題,采用作者姓名全稱字段,并利用“作者姓名全稱+作者所在機(jī)構(gòu)名稱”的形式作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來構(gòu)建科研合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。
歐盟成員國是我國國際合作的重要伙伴,在對(duì)我國與歐盟合作分析時(shí),本研究將這27個(gè)歐盟成員國(不包括英國)②奧地利、比利時(shí)、保加利亞、塞浦路斯、克羅地亞、捷克、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、愛爾蘭、意大利、拉脫維亞、立陶宛、盧森堡、馬耳他、荷蘭、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、斯洛伐克、斯洛文尼亞、西班牙和瑞典。當(dāng)做是一個(gè)整體。鑒于英國脫歐時(shí)間線較長(zhǎng)(2016年全民公投脫歐至2020年歐盟正式批準(zhǔn)英國脫歐)以及脫歐對(duì)英國國際科學(xué)合作的潛在影響,本文在接下來的研究中將對(duì)英國進(jìn)行單獨(dú)分析。
在科學(xué)論文合著中,每個(gè)作者的貢獻(xiàn)是不同的。通訊作者通常在論文合著中發(fā)揮主導(dǎo)作用,對(duì)合著論文的實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)最大[24]。同時(shí),通訊作者也扮演橋梁作用,會(huì)促進(jìn)新的科學(xué)合作產(chǎn)生[25]?;?29,278篇科學(xué)文獻(xiàn)和1,201,676條合作關(guān)系,本文構(gòu)建了一個(gè)有向、加權(quán)、動(dòng)態(tài)、以通訊作者為中心的全球科研合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)[26-27]。該網(wǎng)絡(luò)定義為:G_global=(V,E,W,T)。其中,V是合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),即論文的作者集合;E為網(wǎng)絡(luò)的連邊,即一篇論文中通訊作者與其他作者的合作關(guān)系,連邊的方向?yàn)槠渌髡咧赶蛲ㄓ嵶髡?;W表示某一作者與通訊作者的合作次數(shù),即權(quán)重;T表示合作關(guān)系形成的時(shí)間,即論文在bioRxiv平臺(tái)上的發(fā)表時(shí)間。圖2展示了該科研合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造示意圖。T表示論文出版時(shí)間,*表示該用戶為論文的通訊作者。以論文1為例,該論文共包含3個(gè)作者:a、b、c,b是該篇論文的通訊作者。于是,在節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間添加一條a指向b的連邊,連邊產(chǎn)生的時(shí)間為T1;同樣,在節(jié)點(diǎn)c和節(jié)點(diǎn)b之間添加一條c指向b的連邊,連邊的產(chǎn)生時(shí)間為T1。對(duì)于另外7篇論文也是如此,最終得到圖2中所繪制的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
圖2 全球科研合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造示意圖Fig.2 Schematic Diagram of the Construction of the Dominant Network of Global Scientific Collaboration
2.4.1 合作規(guī)模
本文將科學(xué)家的合作規(guī)模定義為,在全球合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中,與其相連接的科學(xué)家數(shù)量。對(duì)于任意一位科學(xué)家i,其合作規(guī)模為:
其中,表示從其他節(jié)點(diǎn)指向節(jié)點(diǎn)i的連邊數(shù)
表示從節(jié)點(diǎn)i指向其他節(jié)點(diǎn)的連邊數(shù)。
2.4.2 合作強(qiáng)度
科學(xué)家合作強(qiáng)度,指在全球合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中,某一位科學(xué)家與其相連的合作者之間的合作次數(shù)之和,其計(jì)算公式如下所示:其中,Ni表示與科學(xué)家i直接相連的合作者集合,wij為科學(xué)家i與其直接合作者j之間的合作次數(shù)。
2.4.3 合作生存概率
合作生存概率指在全球合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中某一時(shí)刻t1所建立的合作關(guān)系集合C,在時(shí)刻t2依然存在的概率,其計(jì)算公式為:
式中Ct1表示在t1時(shí)刻科學(xué)家們所建立合作關(guān)系集合,Ct2表示在t2時(shí)刻所建立合作關(guān)系集合。
2.4.4 合作中心性和權(quán)威性
Hyperlink-Induced Topic Search(簡(jiǎn)稱HITS)算法[28]最早于1997年被Kleinberg提出用于信息檢索。由于其出色的性能,該算法目前已被應(yīng)用到期刊、論文或節(jié)點(diǎn)的重要性評(píng)價(jià)中[29-31]。在有向網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,HITS算法從兩個(gè)方面衡量節(jié)點(diǎn)的重要性:權(quán)威性和中心性。該算法認(rèn)為,如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)指向許多高權(quán)威性的節(jié)點(diǎn),那么該節(jié)點(diǎn)就具有較高的中心性;如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)被許多高中心性的節(jié)點(diǎn)指向,那么該節(jié)點(diǎn)就具有較高的權(quán)威性。因此,在有向網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能被分配兩個(gè)分?jǐn)?shù):權(quán)威分?jǐn)?shù)和中心分?jǐn)?shù)。那么節(jié)點(diǎn)i的權(quán)威分?jǐn)?shù)ai可以定義為網(wǎng)絡(luò)中所有指向節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)的中心分?jǐn)?shù)之和;節(jié)點(diǎn)i的中心分?jǐn)?shù)hi可以定義為該節(jié)點(diǎn)所指向的所有節(jié)點(diǎn)的權(quán)威分?jǐn)?shù)之和。該算法每次迭代計(jì)算過程如下所示:
其中,n表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,如果存在從節(jié)點(diǎn)j指向節(jié)點(diǎn)i的連邊,則aji=1,否則為0,同理aij也是如此。每一次迭代后,將兩個(gè)值標(biāo)準(zhǔn)化為:
本文首先分析了我國(僅中國大陸地區(qū))的國際科研合作增長(zhǎng)情況。如圖3所示,疫情來臨之前,我國的國際和國內(nèi)合作關(guān)系比重、規(guī)模以及強(qiáng)度均表現(xiàn)出良好的增長(zhǎng)趨勢(shì)。然而,隨著新冠疫情在全球蔓延開來(2019年12月之后),我國的國際和國內(nèi)合作關(guān)系比重、規(guī)模和強(qiáng)度在經(jīng)歷了一個(gè)短暫的上升后整體表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。具體來說,我國的國際科研合作關(guān)系比重先增長(zhǎng)至歷史最高點(diǎn)0.03(2020年3月),隨后下降至0.01(2021年1月);我國的國際合作規(guī)模增長(zhǎng)至最高點(diǎn)1.85(2020年)后,又下降到1.72(2021年);合作強(qiáng)度上升至最高點(diǎn)2.22(2020年)后,又跌落至2.13(2021年)。
圖3 我國的國際科研合作增長(zhǎng)情況Fig.3 Growth of China's International and Domestic Scientific Collaborations
總的來說,在新冠疫情全球爆發(fā)后,我國的國際合作在合作關(guān)系比重、規(guī)模和強(qiáng)度方面均經(jīng)歷了疫情初期的增長(zhǎng)繼而下降的趨勢(shì)。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步檢視,我們發(fā)現(xiàn),疫情初期的合作增長(zhǎng)主要是因?yàn)樵谛鹿诓《绢I(lǐng)域我國早期處于領(lǐng)先地位,所以許多國家的科學(xué)家(如美國和歐盟地區(qū))在疫情初期都選擇積極與我國合作。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總見表1。
表1 3.1節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總Table 1 Summary of the Results of Section 3.1
在疫情來臨之前,中美、中歐之間科研合作始終保持著良好的增長(zhǎng)趨勢(shì),如圖4所示。在疫情爆發(fā)之后,中美的合作關(guān)系比重、規(guī)模和強(qiáng)度首先經(jīng)歷了大幅增長(zhǎng)(2019-2020年),然后大幅下降(2020-2021年)。具體來說,中美的合作關(guān)系比重從0.014(2019年12月)增長(zhǎng)至最高點(diǎn)0.036(2020年3月),隨后下降至0.008(2021年1月);中美的合作規(guī)模從1.64(2019年)增長(zhǎng)至1.78(2020年),又下降至1.66(2021年);中美合作強(qiáng)度從1.95(2019年)增長(zhǎng)至2.11(2020年),又下降至1.98(2021年)。
圖4 我國與主要國家的國際科研合作增長(zhǎng)情況Fig.4 Growth of Joint Research for China Collaborated with the Major Countries
中歐的三個(gè)合作指標(biāo)在疫情爆發(fā)后的增長(zhǎng)趨勢(shì)有所不同。中歐的合作關(guān)系比重呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì),而合作規(guī)模在疫情爆發(fā)后一直處于下降趨勢(shì),但下降幅度不明顯;合作規(guī)模指標(biāo)從1.54(2019年)下降至1.51(2021年);合作強(qiáng)度指標(biāo)先輕微的下降,并隨后得到提升,從1.895(2019年)下降至1.892(2020年),又大幅增長(zhǎng)至1.957(2021年)。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總見表2。
表2 3.2節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總Table 2 Summary of the Results of Section 3.2
本研究進(jìn)一步分析了我國的國際科研合作的生存概率。如圖5所示,疫情來臨之前(2017-2019年),我國的國際和國內(nèi)合作生存概率皆呈上升趨勢(shì),即我國與國際正在逐步建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的科學(xué)合作關(guān)系。然而,突如其來的新冠疫情打破了這一趨勢(shì),在2019-2020年間,我國的國際生存概率急劇下降,從最初的0.0206下降至0.0136,并達(dá)到有史以來的最低點(diǎn)。在2020-2021年間,我國的國際合作生存概率展示出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),從0.0136上升至0.0175。
圖5 我國的國際科研合作生存概率Fig.5 Survival Probability of China's International Scientific Collaborations
中美兩國的合作生存概率連年下降,從0.0172(2018-2019年)下降至0.0127(2019-2020年),2021年大幅反彈(0.0127上升至0.0242)。經(jīng)過進(jìn)一步檢查數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)2020-2021年大幅增長(zhǎng)主要是因?yàn)橹忻涝谛鹿诜窝最I(lǐng)域的大量合作導(dǎo)致。中歐的國際合作生存概率在疫情爆發(fā)之前保持著良好的增長(zhǎng)趨勢(shì)。但在疫情爆發(fā)后,其經(jīng)歷了大幅下降,從最高點(diǎn)0.0204下降至0.0126,并在2021年小幅增長(zhǎng)??偟膩碚f,在疫情爆發(fā)之際,我國與美國、歐盟之間的許多合作有所中斷。隨著疫情不斷地被控制,在疫情爆發(fā)后的一年內(nèi),我國與美國、歐盟的合作生存概率有所上升,一些科學(xué)合作得到了延續(xù)。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總見表3。
表3 3.3節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總Table 3 Summary of the Results of Section 3.3
為了比較我國在新冠、非新冠病毒領(lǐng)域的國際科研合作模式上的差異,本文對(duì)比了它們合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和強(qiáng)度。如圖6所示,在非新冠病毒領(lǐng)域,我國與其他國家/地區(qū)的合作規(guī)模和強(qiáng)度特征分布具有明顯的“長(zhǎng)尾”特性,它們之間合作規(guī)模和強(qiáng)度最大值能達(dá)到40左右。而在新冠病毒領(lǐng)域,我國與這些國家的合作規(guī)模和強(qiáng)度最大值僅為20左右。具體來說,中美兩國在新冠和非新冠病毒領(lǐng)域的合作規(guī)模較為接近(均值:1.784 vs 1.780),但二者的合作強(qiáng)度差異明顯,非新冠病毒領(lǐng)域的合作強(qiáng)度要高于新冠病毒領(lǐng)域(均值:2.122 vs 2.052)。相較于非新冠病毒領(lǐng)域,中歐和中英在新冠病毒領(lǐng)域的合作規(guī)模和強(qiáng)度表現(xiàn)出衰退趨勢(shì)(中歐的合作規(guī)模均值:1.549 vs 1.430,中歐合作強(qiáng)度均值:1.957 vs 1.840;中英合作規(guī)模均值:1.513 vs 1.396,中英合作強(qiáng)度:1.841 vs 1.729)??梢?,疫情全球爆發(fā)之后,我國在新冠病毒領(lǐng)域的國際合作是以縮減的規(guī)模和強(qiáng)度開展。這也許是因?yàn)樾鹿谙嚓P(guān)的研究成果特別注重時(shí)效性,很難在短時(shí)間內(nèi)找到大規(guī)模的國際合作伙伴,從而組織大規(guī)模的研究隊(duì)伍。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總見表4。
表4 3.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總Table 4 Sumary of the Result of Section 3.4
圖6 我國與不同國家/地區(qū)國際科研合作規(guī)模和強(qiáng)度分布情況Fig.6 Distribution of the Scale and Strength of Joint Research for China Collaborated with other Countries/Regions
本文基于HITS算法從中心性和權(quán)威性兩個(gè)維度對(duì)比了疫情前后我國在新冠、非新冠病毒領(lǐng)域的國際科研合作地位變化情況。圖7展示了中心性和權(quán)威性指標(biāo)均排在前20名的國家的數(shù)值分布情況(距坐標(biāo)軸原點(diǎn)越遠(yuǎn),某一維度的影響力就越高)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相較于2020年,我國在新冠和非新冠病毒領(lǐng)域的合作地位在2021年均有明顯的提升,而且我國新冠論文合作的地位遠(yuǎn)高于非新冠論文。具體來說,在非新冠病毒領(lǐng)域,我國的中心性指標(biāo)增長(zhǎng)了2%,權(quán)威性指標(biāo)增長(zhǎng)了14%;在新冠病毒領(lǐng)域,我國的中心性和權(quán)威性指標(biāo)分別增長(zhǎng)了53%和4%。
圖7 我國在新冠和非新冠病毒領(lǐng)域的國際科研合作地位變化情況Fig.7 Variation of International Scientific Collaboration Status of China in the Field of COVID-19 and Non-COVID-19
美國和英國一直處于新冠、非新冠論文合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)核心位置,并在新冠論文合作中進(jìn)一步得到加強(qiáng)。同樣,一些歐盟國家(如德國、法國和意大利等)的合作地位也得到提升。印度和日本的中心性指標(biāo)增加幅度較小,但權(quán)威性增長(zhǎng)幅度明顯。由此可見,隨著疫情在全球肆虐,各國的科學(xué)家積極地聯(lián)合起來抵抗疫情。那些歷年來處于合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)絕對(duì)核心位置和相對(duì)核心位置的國家,其合作地位得到進(jìn)一步的鞏固。而那些處于合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)非核心地位的國家則成為了許多位于網(wǎng)絡(luò)核心位置國家的重要合作伙伴。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總見表5。
表5 3.5節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總Table 5 Summary of the Results of Section 3.5
基于bioRxiv平臺(tái)上大規(guī)模的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),本文構(gòu)建了一個(gè)有向、加權(quán)、以通訊作者為中心的全球科研合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),并從國際合作增長(zhǎng)、國際合作生存概率、合作規(guī)模、合作強(qiáng)度以及合作地位這五個(gè)方面分析了新冠疫情前后我國國際合作模式的變化情況。
(1)國際合作增長(zhǎng)情況。比較了2017-2021年間我國國際合作增長(zhǎng)情況,發(fā)現(xiàn)新冠疫情爆發(fā)后,我國的國際合作關(guān)系比重、合作規(guī)模和強(qiáng)度均經(jīng)歷了疫情初期的增長(zhǎng)繼而隨著疫情發(fā)展的下降趨勢(shì)。疫情初期的增長(zhǎng)主要是由于我國在新冠病毒領(lǐng)域的早期研究處于領(lǐng)先地位所致。
(2)國際合作生存概率。在疫情爆發(fā)之際,我國的國際生存概率大幅下降,與美國、歐盟之間的許多合作有所中斷。隨著疫情不斷地被控制,在疫情爆發(fā)后的一年內(nèi),我國與美國以及歐盟的合作生存概率有所上升,一些科學(xué)合作得到了延續(xù)。
(3)合作規(guī)模和強(qiáng)度。與非新冠論文相比,我國在2020-2021年的新冠論文合作中規(guī)模和強(qiáng)度均有所降低。其中,中美在新冠、非新冠病毒論文合作中的規(guī)模和強(qiáng)度總體上較為接近,而中歐在新冠、非新冠合作中的規(guī)模和強(qiáng)度相差較大。
(4)國際合作地位。相較于2020年,我國在2021年新冠、非新冠論文中的國際合作地位均得到明顯的提升,而且我國在新冠論文合作中的地位要遠(yuǎn)高于非新冠論文,意味著我國不僅在一定程度上主導(dǎo)著新冠疫情的合作,同時(shí)也是其他高影響力國家的重要合作伙伴。但是對(duì)于非新冠論文所反映的其他學(xué)科領(lǐng)域來說,我國在國際合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的影響力還有待提高。
雖然在疫情初期,我國在新冠肺炎的研究中發(fā)表了諸多重要成果,在新冠肺炎研究的國際科學(xué)合作中占據(jù)重要位置,推動(dòng)了全世界對(duì)這一新型病毒的認(rèn)識(shí)。但是我們要看到,在其他眾多科學(xué)領(lǐng)域,我國在全球科學(xué)合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中并非主導(dǎo),而僅僅是參與者角色,在網(wǎng)絡(luò)中的合作地位(中心性和權(quán)威性)低于美國、英國和歐盟。未來,從提高科學(xué)研究實(shí)力的角度出發(fā),我國應(yīng)該積極主動(dòng)開展國際科學(xué)合作,包括:
(1)提高國際科學(xué)合作的參與程度。資助更多青年學(xué)者和學(xué)生走出去,多參加國際交流,結(jié)識(shí)國際伙伴,建立合作關(guān)系。
(2)提高國際科學(xué)合作的主導(dǎo)地位。通過主導(dǎo)大科學(xué)計(jì)劃、國際合作科研項(xiàng)目等,以我國科學(xué)家為主導(dǎo),吸引更多優(yōu)秀國際學(xué)者參與,在國際科學(xué)合作中占據(jù)主導(dǎo)地位。
(3)提高國際科學(xué)合作的廣泛性。除了積極與美、英、歐盟、日韓等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)開展科學(xué)合作外,還應(yīng)積極推動(dòng)與“一帶一路”沿線國家開展科學(xué)合作,擴(kuò)大國際科學(xué)合作范圍,提升國際科學(xué)合作程度。
本文的研究也存在一些局限性。第一,疫情前后全球合作主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化是復(fù)雜的,僅從合作規(guī)模、合作強(qiáng)度、合作地位以及生存概率這四個(gè)維度來測(cè)量不夠全面和完善;第二,本研究?jī)H使用了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),并不能完全代表我國國際合作情況。在未來的研究中,我們將完善這一研究,通過多源數(shù)據(jù)和更豐富的測(cè)度指標(biāo)來進(jìn)一步揭示后疫情時(shí)代科學(xué)交流演變規(guī)律,為我國從參與到主導(dǎo)國際合作的演變提供借鑒與參考。
作者貢獻(xiàn)說明
曹仁猛:設(shè)計(jì)研究方案,數(shù)據(jù)分析,論文寫作與修改;
謝維熙:數(shù)據(jù)收集與處理;
耿嶼:數(shù)據(jù)分析,論文修改;
王賢文:提出研究思路,設(shè)計(jì)研究方案,數(shù)據(jù)收集,論文修改。
支撐數(shù)據(jù)
支撐數(shù)據(jù)由作者自存儲(chǔ),E-mail:xianwenwang@dlut.edu.cn。
1、曹仁猛,謝維熙,王賢文.我國在新冠病毒領(lǐng)域的國際合作數(shù)據(jù).txt.新冠病毒領(lǐng)域的國際合作數(shù)據(jù).
2、曹仁猛,謝維熙,王賢文.我國在非新冠病毒領(lǐng)域的國際合作數(shù)據(jù).txt.非新冠病毒領(lǐng)域的國際合作數(shù)據(jù).