NSFC国际合作研究项目合作特征分析

2020-04-06 03:25陈秀娟张志强
图书与情报 2020年6期
关键词:国家自然科学基金

陈秀娟 张志强

摘   要:从国际合作研究项目产出层面分析我国参与国际科研合作的情况,对科技政策制定者、科研管理人员制定与优化国际科研合作政策、管理规章制定等具有重要意义。文章以NSFC 2001-2018年资助的"重大国际(地区)合作研究项目"的产出论文为研究对象,通过文献计量学、社会网络分析、波士顿矩阵分析的方法分析了NSFC国际合作研究项目的国际科研合作特征。结果表明:"重大国际(地区)合作研究项目"产出论文一直处于稳步上升的趋势;从整体合作网络来看,参与合作的国家有99个,合作网络具有高度的连通性和集团化特征,但網络密度不高,新的合作关系有待进一步建立;从时间演化和学科领域上来看,各阶段和各学科领域的国际科研合作网络略有差异;不同国家在NSFC国际合作研究项目的合作中处于不同的水平,发展型和兴盛型国家相对较多;与我国合作倾向性较显著的国家有美国、英国、澳大利亚、加拿大、德国、日本、瑞典等,美国尤为突出,且各学科领域各具特色;我国在NSFC国际合作研究项目的合作研究中起重要的引领和主导作用,其主导的国际合作论文以双边合作为主,而多边合作相对较少。建议我国进一步提高国际科研合作深度与广度、注重与各国在特色领域开展合作、优化双多边国际科研合作机制。

关键词:国家自然科学基金;国际合作研究项目;国际科研合作;合作特征

Abstract Analysis on China's international research collaboration from the point of output of international collaboration research projects is of great significance to the formulation and optimization of international research collaboration policies and management regulations for science and technology policy makers and research managers. This paper studied the output papers of the project supported by major international (regional) joint research program funded by NSFC in 2001-2018 and analyzed the characteristics of China's international research collaboration with methods of bibliometric, social network analysis and BCG Matrix analysis. The output papers of the project supported by major international (regional) joint research program funded by NSFC have been steadily rising. From the perspective of the overall collaboration network, it showed that there are 99 countries participating in the collaboration and the collaboration network has a high degree of connectivity and grouping. However, the network density is not high, and the new partnership needs to be further established. From the perspective of time evolution and subject areas, it is slightly different for the international research collaboration network at each stage and across various subject areas. The level of collaboration is uneven between different countries and the number of developing and prosperous countries is relatively more. The countries with more prominent collaboration with China include the United States, Britain, Australia, Canada, Germany, Japan, Sweden, etc., especially United States, and each subject has its own characteristics. China has played an important leading role in international research collaboration of Chinas international collaboration research project funded by NSFC. The international collaboration leaded by China are mainly bilateral collaboration, while multilateral is relatively rare. It is suggested that China should further enhance the depth and breadth of international research collaboration, focus on collaboration with various countries in the field of specialization, and optimize the bilateral and multilateral international research collaboration mechanism.

Key words NSFC; international collaboration research project; international research collaboration; collaboration characteristic

1   引言

国际科研合作是经济全球化、科学复杂化的产物,为充分利用国际优势资源,提高国家创新能力,美国、英国、德国、芬兰、法国、俄罗斯、日本、印度等很多国家均推出了国际科研合作战略[1],我国政府也高度重视国际科研合作工作,改革开放后先后出台了一系列政策和措施促进国际科技合作[2-3],并与100多个国家(地区)签署了政府间科技合作协定,通过“国家大科学工程与计划”“国际科技合作专项”“重大国际(地区)合作研究项目”“国际科技合作项目”等长期资助推动我国开展国际合作研究项目乃至国际大科学计划,建立了稳定的国际科研合作关系。据国家科技评估中心与科睿唯安联合发布的《中国国际科研合作现状报告》显示,2015年我国国际科研合作论文的发文量达到7.1万篇,同比2006年扩大了4.4倍,成为第三大国际科研合作学术产出国,我国也逐渐成为国际科研合作网络中各国重要的合作伙伴,“十二五”时期我国的科研合作伙伴已遍及188个国家和地区[4]。

在科学国际化趋势日益加深的背景下,国际科研合作对科学发展起到日益重要的作用,开展我国国际科研合作研究逐渐成为科研合作研究领域的重要議题。目前多数学者以合作论文为对象开展了我国国际科研合作特征的研究,如王贤文等[5]以我国发表的SCI论文为对象从国家、机构、作者层面分析了我国国际科研合作的情况;贺天伟[6]以SCI论文为对象分析了我国与G7国家开展的国际科研合作情况;梁帅等[7]以WOS核心合集为数据集分析了我国与“一带一路”沿线国家的科研合作态势与发展策略。还有部分学者以科研项目产出论文为对象研究科研合作特征,如刘凤朝等[8]以973项目资助的论文数据,分析了973项目资助的科研合作网络的演变情况[8],但这部分以科研项目产出论文为对象研究科研合作的研究相对较少,以国际合作研究项目研究我国国际科研合作的特征更是不多。而以政府资助的国际合作研究项目产出论文来研究我国国际科研合作的情况对以合作论文为对象的研究是一种补充,也可从新的视角展示我国国际科研合作的情况。因此,本研究锁定国家自然科学基金(National Natural Science Foundation of China,NSFC)资助的“重大国际(地区)合作研究项目”的产出论文,从国家科研合作网络的结构特征、不同国家的国际科研合作水平、各国与我国开展国际合作的倾向性以及我国国际科研合作的主导地位四个方面,探讨NSFC资助的国际合作研究项目的国际合作特征。

2   数据来源与分析方法

2.1    研究对象

为顺应科学研究国际化的趋势,立足国际科学前沿,有效利用国际科技资源,开展实质性的国际(地区)合作研究,提高我国科学研究水平和国际竞争力,2001年,NSFC设立“重大国际(地区)合作研究项目”(后更名为“重点国际(地区)合作研究项目”,本研究统一使用“重大国际(地区)合作研究项目”这个名称)。该项目资助科学技术人员围绕科学基金优先资助领域、我国迫切需要发展的研究领域、我国科学家组织或参与的国际大型科学研究项目或计划以及利用国际大型科学设施与境外合作者开展的国际(地区)合作研究,是NSFC为实现从交流型国际合作向研究型国际合作过渡的重要举措[9]。

NSFC作为国家基础研究的主要资助渠道之一,“国际(地区)合作与交流战略”是其“十五”“十一五”“十二五”发展规划的重要组成部分,本文以NSFC设立的“重大国际(地区)合作研究项目”的产出论文为研究对象,从项目产出层面考察我国国际合作研究项目国际合作的情况,具有代表性和典型性。

2.2    数据来源

科睿唯安(Clarivate Analytics)公司的Web of Science是全球权威的科技文献索引工具,可提供科技领域最重要的研究成果。2008年8月,Web of Science开始对论文的基金资助信息进行标注,增加了基金资助机构(FO)、授权号(FG)和基金资助信息(FT),使得我们对科研基金资助论文产出进行研究成为可能。因此,以NSFC提供的2001-2018年密级为公开的1053项“重大国际(地区)合作研究项目”的产出论文作为考察我国国际合作研究项目国际合作特征的对象,选取Web of Science的Science Citation Index Expanded(SCIE)和Social Sciences Citation Index(SSCI)两大权威引文数据库为数据源。

2.3    数据获取

登录Web of Science核心合集,使用高级检索,将论文发表时间限定为2009-2018年(Web of Science的论文基金信息标注开始于2008年下半年,2008年之前的数据无法获取,2008年的数据不完整);为体现学术论文的创新性,将文献类型限定为Article;数据库限定为SCIE和SSCI;以“FG=项目的批准号”为检索式检索NSFC“重大国际(地区)合作研究项目”2001-2018年资助的1053项项目的产出论文,检索时间为2019年1月1日,共检索得到21227篇论文。1053项“重大国际(地区)合作研究项目”2009-2018年10年产出论文的时间分布(见图1),随着NSFC对国际科研合作的重视和资助年份的增加,项目产出论文数量一直处于稳步上升的趋势,这些论文构成了本文分析的“重大国际(地区)合作研究项目”产出论文数据集。

2.4    分析方法

通过文献计量学、社会网络分析、波士顿矩阵分析的方法研究NSFC资助的国际合作研究项目的国际合作特征。首先,利用DDA对数据进行预处理,构建全部合作国家共现矩阵;因不同国家合作的原始数据相差较大,为使网络可视化效果更加明显,本研究对原始的合作数据做了ln(x+1)对数处理;然后以合作国家为节点、国家间的论文合作关系为边,利用Gephi可视化“国家科研合作网络”并测度整体网结构指标;其次,为进一步从时间维度以及不同学科领域展示国际科研合作关系的变化,将2009-2018年分为了3个时间段(2009-2012年、2013-2015年、2016-2018年),利用DDA和Gephi构建相应时间段内和学科领域的合作国家共现矩阵和合作网络(数据的处理同国家科研合作整体网络)并测度对应的网络结构指标;最后在上述分析的基础上,考察在NSFC资助的国际科研合作中不同国家的国际科研合作水平及我国与不同国家合作的倾向性和我国在国际科研合作中的主导地位变迁情况。

3   研究结果与分析

3.1    国家科研合作网络结构特征

3.1.1   国家科研合作网络整体结构特征

为揭示“重大国际(地区)合作研究项目”产出国家间的合作情况,以发文国家为节点,国家间的合作关系作为节点间的联系,绘制NSFC“重大国际(地区)合作研究项目”產出国家合作网络图谱(见图2)并测度了部分表征网络结构特征的指标(见表1)。在国家合作网络图中,节点的大小代表该节点的度数中心度,节点越大表示与其合作的国家越多;节点间连线的粗细代表合作强度,连线越粗国家间合作发文量越多(下同)。表1中的网络规模指合作网络中国家(节点)的个数;网络关系数指合作网络中国家之间开展过合作的关系数;网络连接频次指网络中国家之间合作发文的总次数;网络密度指合作网络中实际存在的国家间的合作关系与可能存在的最多的合作关系的数量的比值;平均聚集系数指网络中所有节点的聚集系数的平均值,而聚集系数描述的是网络中某个节点的两个合作伙伴之间也存在直接合作关系的概率;平均路径长度指网络中所有可连通的两个节点间最短路径长度之和的平均值;网络连通子图数指网络中完全连通的子图的个数;最大连通子图节点数指网络中实现连通的最大子图的节点的个数。

从图2、表1可知,参与国际科研合作的国家数为99个,中国、美国、英国、澳大利亚、法国、加拿大、德国等是与其他国家发生合作关系较多的国家,在该合作网络中占据核心、重要的位置。网络中的网络关系数和网络连接频次分别为824和8168,即有关联的两个国家之间平均合作发文9.91篇。另外,该网络具有高度的连通性(连通子图为1),所有国家均连接在了一起,但合作网络密度不高,网络中还有大量的国家没有建立合作关系,未来还有很大的发展空间。网络的平均聚集系数和平均路径长度分别为0.825和1.846,说明网络中某节点的两个合作伙伴也存在合作关系的平均概率达82.50%,且网络中所有可连通两个节点间平均只需要约1个中介就可以进行资源和信息的交流与共享,再一次说明网络的连通性较高且具有集团化的特征。

3.1.2   国家科研合作网络结构时间演化特征

为进一步揭示“重大国际(地区)合作研究项目”产出国家国际科研合作随时间的演变情况,以发文国家为节点、国家间的合作关系为节点间的联系分别绘制2009-2012年、2013-2015年及2016-2018年的国家科研合作网络(见图3),并对三个阶段的合作网络图的网络结构特征指标进行了测度(见表2)。

由图3、表2可看出,随着“重大国际(地区)合作研究项目”的运行,产出国家合作网络随时间的推移呈现以下演变特征:

(1)合作网络的规模呈逐渐上升的趋势,很多新的国家加入到国际科研合作网络中,合作国家数从2009-2012年的52个增加到2013-2015年的74个,2016-2018年增至92个国家;2009-2012年在合作网络中占重要位置的国家为中国、美国、德国、英国、日本、瑞典,2013-2015年为中国、美国、英国、法国、德国、韩国,2016-2018年变为中国、美国、英国、澳大利亚、法国、德国,可以看出,我国一直是合作网络的核心国家。

(2)合作网络的网络关系数和网络连接频次也呈快速增长的趋势,一方面是因为发文国家数量的增加;另一方面是各个国家对协同和沟通的重视,愿意加入到NSFC资助的国际科研合作研究的合作网络中,信息、资源等的共享和扩散在知识创造过程中发挥越来越强的作用。

(3)合作网络的密度方面,后两个时间段较2009-2012年稍有增加,从2009-2012年的0.136增长为2013-2015年的0.172,而2016-2018年又降为0.156,说明随着合作国家数量的增加,国家间的合作关系也呈快速增加的趋势。需要注意的是,网络的密度整体不高,国家间依然具有较大的合作发展空间,部分国家在与核心国家合作的同时,可进一步提高相互之间的合作与交流。

(4)从合作网络的平均聚集系数和平均路径长度来看,与整体合作网络特征相似,皆具有较高的平均聚集系数和较低的平均路径长度,2013-2015年和2016-2018年的平均聚集系数比2009-2012年有所增加,平均路径长度有所减少,说明随着项目的运行网络连接的集团化特征越来越明显且具有很好的连通性。尤其是2013-2015年期间,网络的集团化特征是最为突出的。

(5)从网络连通子图数和最大节点子图数可以看出,国家科研合作网络从2009-2018年一直都具有高度的连通性,网络中所有国家均曾与其他国家开展过合作。

3.1.3   不同领域国家科研合作网络结构时间演化特征

不同国家不同学科领域的发展及学科资源的分配存在差异性,因此在国际合作中所扮演的角色也存在不同,有必要考察NSFC资助下不同学科领域国际科研合作网络的演变趋势。本研究根据NSFC的8大学部将其资助的“重大国际(地区)合作研究项目”产出对应划分到8个学科下,分别为数学物理科学、化学科学、生命科学、地球科学、工程与科学材料、信息科学、管理科学、医学科学。以发文国家为节点、国家间的合作关系为边绘制8个学科领域在2009-2012年、2013-2015年和2016-2018年三个时间段的科研合作网络图谱(见图4),并分别测度了每个科研合作网络图谱的网络结构特征指标(见表3)。

由图4和表3可知,不同学科领域的国际科研合作网络各具特色:

(1)生命科学领域是科研合作网络较为突出的学科,网络规模、网络关系明显高于其他学科,网络连接频次也处于前列,这主要与生命科学本身的学科特征有关,对国际数据、资源、仪器等的依赖性较高,需要合作伙伴共同合作完成,其主要的合作国家有中国、美国、德国、澳大利亚、英国等。医学科学领域是国际科研合作发展明显较快的学科,合作国家数从2009-2012年的12个分别增加到2012-2015年的38个和2016-2018年的46个,基本赶上其他学科领域的合作国家数,其网络关系和网络连接频次整体也呈快速增长的趋势,一方面是由于NSFC对该项目的资助力度不断增加,另一方面也说明医学科学领域国际合作程度在上升,主要合作国家为中国、美国、英国、澳大利亚、法国等。化学科学和地球科学已与一定的国家建立了合作关系,化学科学主要合作国家分别为中国、美国、德国、英国等,地球科学为中国、美国、英国、德国等,但合作网络的连接频次明显低于其他学科,说明这两个学科国家间的合作深度有待进一步提升。数学物理科学、工程与科学材料、信息科学三者网络规模、网络关系及网络连接频次相差不大,也已形成明显的核心-边缘结构,数学物理科学领域的核心合作国家为中国、美国、法国、德国和英国,工程科学材料领域为中国、美国、英国、德国和澳大利亚,信息科学领域有中国、英国、美国、澳大利亚和西班牙。需要特别强调的是管理科学领域,相对而言,参与该领域国际科研合作的国家较少且合作网络发展缓慢,一方面是由于NSFC资助的该学科的“重大国际(地区)合作研究项目”较少,另一方面也说明该学科对国际科研合作的依赖性较低。

(2)从合作网络的密度来看,数学物理科学和化学科学领域的密度呈上升的趋势,说明网络中具有密切的合作关系,形成了良好的知识交流环境;信息科学和管理科学两个学科领域的网络密度都呈逐渐下降的趋势,而网络规模和网络关系数均处于逐步上升之势,说明国家间合作关系的增加速度不及节点国家的增加速度,合作关系有待进一步建立;其余4个学科的网络密度浮沉不定,尤其是医学科学领域,2009-2012年和2013-2015年的网络密度分别为0.303和0.331,而2016-2018年的密度下降为0.155;且从整体上看,8个学科领域不同时间段的密度普遍不高,依然有待进一步挖掘合作对象,扩大国际科研合作研究的范围。

(3)从平均聚集系数和平均路径长度来看,各学科领域的多数合作网络均具有较高的平均聚集系数和较低的平均路径长度,国家间合作具有很高的集团化趋势,其中比较突出的是数学物理科学和医学科学领域。

(4)从合作网络的网络连通子图数和最大子图节点数两个特征可以看出,虽不同学科领域国际科研合作网络的发展程度不同,但都具有高度的连通性,多数国家均与其他国家开展过国际合作。

3.2    不同国家的国际科研合作水平

不同国家在国际科研合作中的位置和水平一定程度上体现了该国开放合作交流的氛围和潜力。北京大学王继民教授利用经济学领域波士顿矩阵(BCG Matrix)[10]分析的方法对“一带一路”沿线国家的科研合作水平进行分类[11],波士顿矩阵将企业产品从销售增长率和市场占有率两个角度进行再组合以评估产品的竞争力,并在坐标轴上以纵轴表示产品销售增长率,横轴表示市场占有率,将产品划分为“明星类产品”“问题类产品”“金牛类产品”和“瘦狗类产品”四类。国家的国际科研合作水平的评估与企业产品竞争力的评价有相似之处。本研究将波士顿矩阵的分析理念应用到NSFC资助的国际合作研究项目产出科研合作网络中不同国家的国际科研合作水平的分析中,将网络节点的点度中心度(Degree)类比于市场中产品的销售情况,点度中心度是衡量网络中节点重要程度的核心指标,指网络中与该节点直接连接的其他节点的个数。将2009-2018划分为2009-2013年、2014-2018年两个时间段,并以2009-2013年作为2014-2018年的对标时间段,利用合作网络中每个国家的相对点度中心度及点度中心度排名波动率考察以我国为核心的合作网络中各国的国际科研合作水平,其中相对点度中心度和点度中心度排名波动率计算方式为:

相对点度中心度=该国近5年点度中心度/近5年各国中最大点度中心度

点度中心度排名波动率=-(该国近5年点度中心度排名-该国前5年点度中心度排名)/该国前5年点度中心度排名

以相对点度中心度为横轴和点度中心度排名波动率为纵轴绘制国家的国际科研合作水平分布矩阵,并用x=0.18(相对点度中心度的中位数)和y=0将矩阵划分为4个象限(见图5)。各国因其点度中心度的不同落在了不同的象限内,根据不同象限的特征将4个象限分别命名为“兴盛型”“成熟型”“发展型”“衰弱型”。

(1)兴盛型:这类国家的点度中心度明顯较高,具有良好的国际科研合作与交流环境,近些年国际科研合作的发展势头和发展前景均较好,澳大利亚、德国、意大利、日本、瑞典是典型的国际科研合作兴盛型国家,从图5可以看出属于国际合作交流兴盛型的国家较多。

(2)成熟型:在国际科研合作水平中成熟型的国家主要可分为两类。一类为合作点度中心度较高,科研合作发展一直处于世界前列的国家,如中国、美国、英国、法国;一类为合作点度中心度较高,但其开放程度已达到一定高度或发展空间有限的国家,这类国家国际科研合作增长相对缓慢,代表性的国家有西班牙、荷兰、奥地利等。

(3)发展型:这类国家的特征是合作点度中心度相对较低,对外开展国际科研合作起步较晚,但其发展速度较快,是国际科研合作中较有潜力的发展型国家,典型代表有罗马尼亚、马来西亚、希腊、巴西等。另外,还有39个发展型国家未体现在图5中,如赞比亚、文莱、巴拿马、尼日利亚、卢森堡、亚美尼亚、阿尔巴尼亚、阿塞拜疆、卡塔尔、阿曼、尼泊尔、毛里求斯、缅甸、立陶宛、刚果共和国、哈萨克斯坦、突尼斯、孟加拉国、黎巴嫩等。这些国家在2009-2013年未加入到国际科研合作队伍中,但在2014-2018年有明显的进步,已与一些国家开展了合作。

(4)衰弱型:这类国家科研合作开放程度表现不佳,以合作点度中心度相对较低及国际科研合作发展速度相对缓慢为主要特征。典型代表有哥伦比亚、挪威、以色列、芬兰、新西兰等。这些国家可进一步开放其科研交流的环境并加大国家内部政策对国际科研合作的推动。

3.3    我国国际科研合作的倾向性

测度国家间合作的倾向性可以评估一个国家的重点或主要合作对象。国家合作倾向性可以用国家合作强度来测度,合作强度反映的是国家间合作的紧密程度,合作强度越高,国家间的合作倾向性越显著。国家合作强度指两国合作的论文数,为消除不同国家及学科领域差异性对分析结果的影响,常用Salton指数或Jaccard指数[12]做归一化处理。本研究用Salton指数对国家间的合作强度做归一化处理,计算公式为:

公式中Sxy为国家x和y的合作倾向性,Nxy为合作国家x和y的国际合作论文数量,Nx、Ny分别为合作国家x和y各自的国际合作论文数量。

经统计,2009-2018年我国共与96个国家开展了国际合作,利用公式对整体层面及8个学科领域各国家与我国合作的倾向性进行计算,汇总整体层面及各学科领域与我国合作倾向性排名前10的国家(见表4)。从整体来看,与我国合作倾向性较显著的国家有美国(68.53%)、英国(34.42%)、澳大利亚(29.14%)、加拿大(25.97%)、德国(25.96%)、日本(24.26%)、瑞典(19.74%)等,比较可知美国与我国的合作倾向性要远远高于其他国家,这与各个国家的科技资源和科技实力有密切的关系。从不同学科领域各国与我国的合作倾向性来看,各学科领域各具特色,其中比较突出的是医学科学领域对国际的平均依赖度(26.94%)相对较低,其他几个学科都具有较高的国际合作强度,主要源于医学科学前期参与国际科研合作较少,后期才开始快速发展;具体到合作国家层面,各学科领域中美合作倾向性均是最高的,尤以医学科学中美合作最为突出,中英合作中化学科学和信息科学是特色学科,中德合作中数学物理科学和生命科学是特色学科,中澳合作中地球科学、工程与科学材料、管理科学是特色学科,中加合作中信息科学是特色学科,中日合作中化学物理科学是特色学科。

3.4    我国国际科研合作主导地位变迁

我国在国际科研合作中的主导地位情况反映了我国科研人员的科研能力和创新能力以及我国科研人员在国际科研合作中的主动性和话语权。通讯作者一般是研究课题的设计者、指导者及把关人。因此,本研究通过我国科研人员在其发表的国际合作论文中担任通讯作者的情况来考察我国学者在NSFC资助的国际科研合作中的主导地位变迁,测量指标为我国科学人员在国际合作论文中担任通讯作者的比率,具体为:

其中,Di为国家i在国际科研合作中的主导率,Ni为国家i的国际合作论文总数,fi为国家合作论文中国家i的科研人员担任通讯作者的数量。

(1)我国在NSFC资助的国际合作研究中起重要的引领和主导作用。通过对21227篇项目产出论文的署名作者的国家数量进行分析,发现国际合作论文(每篇论文署名国家数量大于等于2且排除掉由独立作者完成但署名两个或两个以上国家(地区)的论文)共8517篇(国际合作率为40.12%),其中有我国科研人员参与的共8434篇,即21227篇项目产出论文,我国的国际合作论文8434篇。进一步分析我国国际合作论文的通讯作者字段,署有中国的有7176篇,即我国主导论文数7176篇,我国在国际科研合作中的总体主导率为85.08%。2009-2018年我国国际合作论文数、主导论文数及在国际合作中的主导率均呈现稳步上升的趋势(见图6),这与我国的科研创新能力及我国SCI论文量的增长保持了一致的步伐;我国在国际合作中的主导率也一直保持较高的水平,2010-2015年稍有浮动,但近些年又处于上升的趋势,2018年更高达89.37%,说明在NSFC资助的国际合作研究项目中,我国科研人员毋庸置疑占据主导地位,在合作研究中起到重要的引领和主导作用。

(2)不同学科领域我国国际科研合作的主导地位差异不大。为观测我国国际科研合作的主导地位在不同学科领域的差异性,本研究统计了不同学科领域我国国际合作论文数及主导论文数(见图7),绘制了不同学科领域我国在国际合作中的主导率演变情况(见图8)。从图7中可以看出,不同学科领域国际合作论文数及主导论文数差异较大,信息科学领域的国际合作论文数及主导论文数最多,分别为1567篇和1368篇;最少的是管理科学领域,国际合作论文数和主导论文数分别为485篇和378篇。虽然不同学科的国际合作论文数及主导论文数存在差异,但从图8可以看出,不同学科领域我国的主导地位相差不大,从2009-2018年我国在国际合作中的主导率平均维持在80%左右,与总体的主导率85.08%基本一致。

(3)我国主导双边合作研究较多,多边合作研究较少 。进一步對我国主导的7176篇国际合作论文的合作国家进行分析发现,合作论文主要以双边合作为主,而多边合作相对较少。双边合作论文5918篇,占总主导论文的82.47%,中美的合作量最大,达到2672篇,占总主导论文的37.24%,其次是中英合作论文546篇(7.61%)、中澳合作论文416篇(5.80%)、中加合作论文337篇(4.70%),中日合作论文284篇(3.96%),中德合作论文258篇(3.60%);三边合作论文1002篇,占总主导论文的13.96%;四边及以上合作论文260篇,占总主导论文的3.57%(见图9)。

4   研究结论与建议

本研究以NSFC 2001-2018年资助的“重大国际(地区)合作研究项目”的产出论文为研究对象,通过文献计量学、社会网络分析、波士顿矩阵分析的方法从项目产出论文层面分析了我国国际科研合作的特征,探讨了我国国际科研合作网络随项目资助的不断深入的演化情況、不同学科领域的差异性、不同国家的国际合作水平以及各学科领域我国国际合作的倾向性及我国在国际科研合作中的主导地位的演化情况。通过以上分析可得出以下结论:

(1)1053项“重大国际(地区)合作研究项目”总产出论文21227篇,随着NSFC对国际科研合作的重视和资助年份的增加,项目产出论文一直处于稳步上升的趋势。

(2)从整体合作网络来看,参与“重大国际(地区)合作研究项目”论文合作的国家有99个,中国、美国、英国、澳大利亚、法国、加拿大、德国等是网络中重要的合作国家;合作网络具有高度的连通性和集团化特征,但网络密度不高,新的合作关系有待进一步建立。

(3)从时间维度上来看,合作网络规模、网络关系数及网络连接频次均呈上升的趋势,不断有新的国家加入到合作中,越来越多的国家重视知识的共享与交流;但网络密度浮动不大,国家间仍有合作发展空间;随着项目的运行网络连接的集团化特征越来越明显且具有很好的连通性,每个国家都曾与其他国家发生过合作关系。

(4)从学科领域来看,不同学科领域的国际科研合作网络各具特色,生命科学领域的科研合作网络最为突出,网络规模、网络关系明显高于其他学科领域,网络连接频次也处于前列;医学科学领域是国际科研合作发展明显较快的学科,网络规模、网络关系、网络连接频次呈快速增长;化学科学和地球科学已与一定的国家建立了合作关系,但合作网络的连接频次明显低于其他学科,说明国家间的合作深度有待进一步提升;数学物理科学、工程与科学材料、信息科学三者网络规模、网络关系及网络连接频次相差不大,也已形成明显的核心-边缘结构;需要特别强调的是管理科学领域,相对而言,参与该领域国际科研合作的国家较少且合作网络发展缓慢。合作网络密度方面,数学物理科学和化学科学领域整体呈上升之势,形成了良好的知识交流环境;信息科学和管理科学两个学科领域的网络密度都呈逐渐下降的趋势,合作关系有待进一步建立;其余4个学科的网络密度浮沉不定,尤其是医学科学领域。网络平均聚集系数和平均路径长度方面,各领域均有很高的集团化发展趋势,比较突出的是数学物理科学和医学科学领域。网络连通子图方面,各领域都具有良好的连通性。

(5)不同国家在NSFC国际合作研究项目的国际合作中处于不同的水平,澳大利亚、德国、意大利、日本、瑞典是典型的国际科研合作兴盛型国家,合作国家较多且发展势头较好;中国、美国、英国、法国、西班牙、荷兰、奥地利等是合作成熟型国家,合作国家多、发展达到一定高度或发展空间有限;罗马尼亚、马来西亚、希腊、巴西等是典型的合作发展型国家,合作国家较少,但发展速度较快;还有一类国家开放程度表现不佳,合作国家数及发展速度都相对缓慢,慢慢被超越,如哥伦比亚、挪威、以色列、芬兰、新西兰等。

(6)2009-2018年我国共与96个国家开展了国际合作,从整体来看,与我国合作倾向性较显著的国家有美国、英国、澳大利亚、加拿大、德国、日本、瑞典等,美国尤为突出;从不同学科领域各国与我国的合作倾向性来看,各学科领域各具特色,其中比较突出的是医学科学领域对国际的依赖度相对较低,其他几个学科都具有较高的国际合作强度;具体到国家合作层面,各国合作各具特色,但各学科领域中美合作倾向性均是最高的。

(7)我国在NSFC国际合作研究项目的国际合作研究中起重要的引领和主导作用,21227篇项目产出论文,我国的国际合作论文8434篇,其中我国主导论文数7176篇,我国在国际科研合作中的总体主导率为85.08%;且随时间变化整体呈上升趋势;不同学科领域国际合作论文数及主导论文数差异较大,但我国在国际合作中的主导率平均维持在80%左右,与总体的主导率85.08%基本一致;我国主导的国际合作论文以双边合作为主,多边合作相对较少。

基于以上研究结论,为优化我国政府资助的国际合作研究项目的管理,推进我国国际科研合作事业的发展,提高我国的科研能力和科技发展,建议未来我国在参与国际科研合作方面注意以下几点:

(1)提高我国国际科研合作深度与广度。从国家科研合作网络结构特征分析及各个国家与我国合作的倾向性分析结果可知,我国在国际上开展了广泛的合作,但主要合作国家集中于少数国家,尤以美国为主,各个学科领域也以美国为主要的合作对象。为充分利用国际资源,提升我国的科研能力和实力,建议我国未来开展广泛性及深度化的国际科研合作,多与成熟型甚至发展型的国家积极交流和探索。

(2)注重与各国家在特色领域开展合作。从不同学科领域各个国家与我国合作的倾向性可知,不同领域各不相同,但合作倾向性最高的均为美国,且均在50%以上,而与其他国家的合作倾向性却远低于美国。各个国家的国情、地理、文化、资源配置等存在不同,各国家的优势学科和特色研究领域便也存在差异。在我国与各个国家广泛开展国际科研合作的同时,也要注意各个国家的优势学科领域,开展差异性、针对性的国际科研合作,做到取长补短、优势互补。

(3)优化我国双多边国际科研合作机制。根据分析我国主导的国际合作论文中以双边合作论文为主,而多边合作相对较少。NSFC提出要“深化对科技发达国家合作,优化双多边合作机制”,相关研究也表明合作参与的国家、机构、作者数会对科研绩效产生正向的影响[13-14],所以三国及三国以上的合作有利于提高科研项目产出论文的学术价值和国际影响力。一方面,政府应平衡双边合作项目与多边合作项目的资助力度,另一方面,我国应积极参与到多国科研合作中。

参考文献:

[1]  陈强教授课题组.主要发达国家的国际科技合作研究[M].北京:清华大学出版社,2015.

[2]  佚名.科技部出台『十五』期间国际科技合作发展纲要[J].中国石油和化工,2001(2):10-11.

[3]  中華人民共和国科学技术部.国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)[EB/OL].[2020-01-25].http://www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/gjkjgh/200811/t20081129_65774.htm.

[4]  中国科技网.《中国国际科研合作现状报告》在京发布[EB/OL].[2020-01-25].http://www.stdaily.com/cxzg80/kebaojicui/2017-07/03/content_557905.shtml.

[5]  Wang X,Xu S,Wang Z,et al.International scientific collaboration of China:collaborating countries,institutions and individuals[J].Scientometrics,2013,95(3):885-894.

[6]  He T.International scientific collaboration of China with the G7 countries[J].Scientometrics,2009,80(3):571-582.

[7]  梁帅,武晨箫,李正风.中国与“一带一路”沿线国家科学合作态势与发展策略[J].智库理论与实践,2017,2(6):8-16.

[8]  刘凤朝,刘靓,马荣康.基于973计划项目资助的科研合作网络演变分析[J].科学学与科学技术管理,2013,34(6):14-21.

[9]  国家自然科学基金委.国际(地区)合作与交流项目介绍[EB/OL].[2020-01-25].http://www.nsfc.gov.cn/Portals/0/fj/gjhz/pdf/20151014_01.pdf.

[10]  王双.波士顿矩阵的运用[J].企业改革与管理,2001,(8):30-31.

[11]  王继民,王若佳,曾兰馨,等.1996-2015年“一带一路”沿线国家科研合作网络的演化分析[J].图书情报工作,2017,61(16):76-83.

[12]  Luukkonen T,Tijssen R J W,Persson O,et al.The measurement of international scientific collaboration[J].Scientometrics,1993,28(1):15-36.

[13]  Goldfinch S,Dale T,Jr D R.Science from the periphery: collaboration,networks and 'periphery effects' in the citation of New Zealand crown research institutes articles1995-2000[J].Scientometrics,2003,57(3):321-337.

[14]  Frederiksen L F.Disciplinary determinants of bibliometric impact in Danish industrial research:Collaboration and visibility[J].Scientometrics,2004,61(2):253-270.

作者简介:陈秀娟,女,南京师范大学新闻与传播学院讲师,研究方向:科学计量学与科技评价;张志强,男,中国科学院成都文献情报中心研究员,研究方向:科技战略与规划、科技政策与管理、科学学、科学计量学与科技评价等。

猜你喜欢
国家自然科学基金
国家自然科学基金中医药肿瘤领域研究项目资助概况
中国对机器人基础研究领域的支持及效果分析
云南省第一人民医院2011—2015年获国家自然科学基金情况统计与分析
创业领域国家自然科学基金资助项目的现状和展望
科研管理者在自然科学基金申报中的服务成效提升策略
浅析国家自然科学基金项目申报与管理思路
对安阳师范学院2008—2013年国家自然科学基金申请情况的调查与分析