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現代科學發(fā)展至今,科學研究僅憑單獨的個人或團隊已很難深入開展,跨團隊、跨組織、跨地域的科研形式已經成為學術研究領域普遍存在的現象[1-2]。軍事醫(yī)學也正經歷由以戰(zhàn)創(chuàng)傷救治為主的傷病醫(yī)學轉變?yōu)槊嫦蚪】稻S護、作業(yè)能力提升的能力醫(yī)學的歷史性轉型。新使命任務需要新的科學研究理念,新問題需要其他相關學科和技術手段的輔助與融入,為軍事醫(yī)學注入新鮮血液。全面高效的軍事醫(yī)學科研合作是推動軍事醫(yī)學發(fā)展與轉型的重要支撐。研究美國軍事醫(yī)學科研機構合作網絡可以揭示機構之間的關系及模式、合作領域、合作影響因素等,為我國軍事醫(yī)學科研機構合作研究提供參考。
數據源于Web of Science(WoS)的SCI-Expanded、SSCI、A&HCI 數據庫。選取美國18個主要的軍事醫(yī)學研究機構(Military medical research institute,MMRI),需說明的是海軍醫(yī)學研究中心(Naval Medical Research Center,NMRC)分為海軍醫(yī)學研究銀泉分部、圣地亞哥分部和貝賽斯達分部,因此共分析25所美軍醫(yī)學研究機構。另外統計了2005-2015年英、法、德3國軍事醫(yī)學類文獻產出總量以做比較分析。檢索方法為在WoS數據庫中利用各國軍事醫(yī)學研究機構所在地,采用地址檢索的方式檢索,機構范圍參照《各國軍隊衛(wèi)勤保障系列》一書[3]。
采用湯姆森路透公司開發(fā)的數據分析工具(Thomson Data Analyzer.TDA)和社會網絡分析與可視化工具包Ucinet 6.2.3。利用TDA構建高頻研究機構共現矩陣,導入Ucinet做網絡分析。因研究機構在署名中可能存在同機構多種名稱表述的情況,如全稱-縮寫、曾用名-現用名等,利用TDA自帶的數據清理功能對機構名稱進行初步清理,再進行人工清理。
一是合并機構不同表達。包括機構的全稱、簡稱的不同表達以及重要部門,如華爾特里德陸軍醫(yī)學研究所(WRAIR),其表達方式有Walter Reed Army Institute of Research、WRAIR、USAARI、USAARU-K等,將其合并。二是查漏和補缺。部分研究所是近幾年改建的或某些機構合并的,還有些使用下級部門名稱,如美國心理健康和創(chuàng)傷性腦損傷卓越防護中心(Defense Centers of Excellence For Psychological Health & Traumatic Brain Injury),下設Defense and Veterans Brain Injury Center(DVBIC)、Deployment Health Clinical Center(DHCC)等[3],查找后將其歸為一類。三是清理后選取高頻機構。本文一方面探尋MMRI之間科研合作模式;另一方面分析整個MMRI合作網絡的特征與結構,包括MMRI的合作對象,比如地方機構、企業(yè)。因此,選取研究對象時,一方面將MMRI放在一組作為分析對象,另一面選取高頻研究機構作為研究對象。
整理和篩選采集到的論文數據,最終確定7 223篇論文。統計2005-2015年英、法、德、美4國軍事醫(yī)學類文獻產出總量,顯示美國軍事醫(yī)學研究機構SCI發(fā)文量在各國中占絕對優(yōu)勢,年均發(fā)文數量變化不大,這4國MMRI的SCI年均總體發(fā)文數量偏少。一方面,軍事醫(yī)學研究機構由于專注軍事科研課題涉密程度高、公開發(fā)表學術成果較少,或因軍事醫(yī)學的應用屬性高而更多以專利等形式共享;另一方面,外軍軍事醫(yī)學科研機構與我國國情不同,較少將SCI論文與職稱晉級指標掛鉤。
為了描述科研機構合作程度的變化趨勢,有必要對科研機構合著論文的相關指標進行統計,美國軍事醫(yī)學研究機構發(fā)表的7 223篇論文中,至少兩個機構合作的論文總數為6 297篇,約占總發(fā)文量的87%。統計軍事醫(yī)學研究機構合著發(fā)表論文數量前10的機構其合作發(fā)文量及合作發(fā)文量占總發(fā)文量百分比,結果見表1。
總體而言,美軍軍事醫(yī)學研究機構參與合著發(fā)文比重較高,但從各機構具體情況看,小型科研機構比大型科研機構更傾向與其他機構合作,大型機構如華爾特里德陸軍醫(yī)學研究所(WRAIR)等可能由于附屬單位較多,相對更傾向本機構內部合作。
2.3.1 機構間的學術論文合著網絡建模方法
機構間的學術論文合著網絡研究的是機構間的合作問題,因此該網絡以研究機構為節(jié)點,其中同一篇文章中,在作者所在的地址欄中共同出現了至少一次的兩個機構被定義為兩機構存在合作關系,這些機構之間均被認為合作一次[4]。
表1 2005-2015年美軍軍事醫(yī)學研究機構合作發(fā)文數量前10的機構
2.3.2 網絡的連通性
網絡的連通性代表機構在科研合作關系中具有的可達關系,如果整個網絡是聯通的,則任一個機構節(jié)點都可以通過各種路徑到達網絡中的其他任意節(jié)點[5]。通過成分分析發(fā)現,美軍軍事醫(yī)學研究機構合作網絡是由20個節(jié)點組成,科研社區(qū)成員間的連接性較好,所有的機構在科研合著網絡中有路徑相互可達。這種可達關系也表明了美軍軍事醫(yī)學研究機構未來繼續(xù)科研合作的可能性較大。
2.3.3 節(jié)點中心度與度分布
節(jié)點中心度是與該節(jié)點有直接聯系節(jié)點的個數,其大小反映了與該節(jié)點存在聯系的節(jié)點規(guī)模[6-7]。在機構合作關系中,一個機構如果在該領域十分活躍,在機構合作中有著廣泛的合作關系,這個機構則有較大的節(jié)點中心度。
通過測算,美軍軍事醫(yī)學研究機構中心度值最大的為23號WRAIR,最小的是3號美國空軍第711人效聯隊(711HPW)。表2列出了節(jié)點度值前10的節(jié)點信息。網絡的平均度約為10.1,表示網絡中的每一個節(jié)點大約平均與10個節(jié)點有直接的連接關系,即美國軍事醫(yī)學領域每個MMRI平均與10所其他軍事醫(yī)學機構有論文合著關系。對美軍MMRI中心度進行正態(tài)分析,Skewness=0.208,峰度系數Kurtosis=-0.693,sig=0.703,可以認定MMRI中心度近似服從正態(tài)分布。
表2 節(jié)點中心度排名前10的機構
2.3.4 中間中心性
中間中心性是由Freeman提出的概念,用于測量一個點位于圖中其他點的“中間”的程度[8]。節(jié)點的中間中心性越大,說明越有可能處于網絡的中心,并且控制著其他許多點之間的交流,即中間中心性較大的節(jié)點對合作網絡的聯通起著重要作用,并為其他機構之間的潛在合作創(chuàng)造條件。
如表3所示,在美軍MMRI合作網中,中間中心性最大的依然是WRAIR,通過對比表2和表3,可以發(fā)現中心度、中間中心度基本與機構的科研合作規(guī)模成正相關,合作規(guī)模大的中心度與中間中心度也排名靠前。
群體中間性描述網絡中中間度最高的節(jié)點與其他節(jié)點中心度的差距,該值越大,說明網絡中節(jié)點信息溝通越依賴于某一個節(jié)點。美軍MMRI群體中間性的值為0.03,數值較低,說明美軍軍事醫(yī)學領域沒有一個機構在機構間的交流中具有絕對的媒介優(yōu)勢,即機構間的科研合作社區(qū)沒有知識的壟斷者,科研社區(qū)的運行狀況良好。
表3 中間中心度排名前10的機構
2.3.5 網絡密度
美軍25所軍事醫(yī)學研究機構兩兩間共有159種合作關系,網絡密度為0.53。在本文構建的網絡中,網絡密度反映了美國軍事醫(yī)學領域社區(qū)合作的緊密性。關系較緊密的科研社區(qū)溝通比較順暢,網絡較聯通,知識流動較易。該網絡密度為0.53,說明美國MMRI間合作網絡密度大,知識流動性較強。
2.3.6 小團體分析與科研子社區(qū)
在整個大的團體中,由于一些研究機構關系緊密而形成多個小團體。
為研究整個美國軍事醫(yī)學研究領域的合作情況,選擇占美軍發(fā)文合作20%的機構,包括軍事類的機構與地方機構,即本文中網絡的小團體既包含美軍軍事醫(yī)學領域的科研子社區(qū),也涵蓋美軍軍事醫(yī)學與地方醫(yī)學交叉合作的子社區(qū)。這些子社區(qū)中的機構在軍事醫(yī)學領域的研究中關系緊密,知識共享程度高。
群聚系數用來描述網絡中節(jié)點之間集結成團的程度的系數。一個節(jié)點Si集聚系數C(i)等于所有與它相連的頂點相互之間所連的邊的數量,除以這些頂點之間可以連出的最大邊數[ 9-10]。網絡的聚類系數C是所有節(jié)點聚類系數的平均值,經測算此網絡的群聚系數為0.665,遠遠高于無規(guī)則網絡的聚類系數。同時計算該合作網絡的最短平均路徑長度為1.26,即此網絡是“小世界”網絡。
小世界網絡的結構不可避免存在許多小團體,即科研子社區(qū)[11-12]。在社會網絡中,計算小團體的方法主要分為以點度為基礎的方法和以距離為基礎的方法,在以點度為基礎的方法中,K-plex是最常用的方法。利用社會網絡工具UCINET分析網絡K-plex小團體時,設定K值為2,Minimum size的值為23,得到 11個小團體(圖1)。
圖1美軍軍事醫(yī)學研究機構科研子社區(qū)(2-plex algorithm)
可以看出,限定規(guī)模為23后,得到11個小團體,很多機構重復出現在許多個小團體中,比如在軍事醫(yī)學領域,多次出現的有1號、2號、3號、4號、5號、7號、9號、10號、11號、14號、17號、19號、21號。這些節(jié)點在網絡中具有重要的學術地位,是美軍軍事醫(yī)學領域的科研領袖團體;在地方領域,頻繁出現的節(jié)點有26、29、35、38、39、41、49等,它們是美軍MMRI的重點合作研究單位。
國內外關于科研合作影響因素的研究已有很多。相關研究發(fā)現,學科相近性和地域相近性是中國科研機構合作的主要影響因素[13-14]。在分析國內管理科學領域高校間合作網絡時發(fā)現,地緣優(yōu)勢、結構布局、高校發(fā)展歷史、學科地位等是影響其合作的重要因素[15]。Olmeda-Gomez發(fā)現,西班牙國內高校間的合作主要受地緣優(yōu)勢和政治派別等因素的影響[16];Nagpal在對印度頂尖大學合作網絡分析中發(fā)現學科和地理學相近是影響印度頂尖大學的影響因素[17]。
本文通過對2個典型的個體網絡的分析,揭示了影響美國軍事醫(yī)學研究機構選擇合作對象的考慮因素。由于1號節(jié)點WRAIR發(fā)文規(guī)模最大,與其他機構的合作規(guī)模也最大,也具有最大的中間中心度,所以首先對該節(jié)點的個體網進行分析(圖2)。
圖2 WRAIR個體網
WRAIR位于馬里蘭州,是美國國防部下屬的最大生物醫(yī)學研究機構,其個體網包含95個節(jié)點,說明WRAIR曾與其他94個機構合作發(fā)表過文章。從地區(qū)角度分析,同一地區(qū)的機構因為空間距離較近,進行科研合作時便于及時溝通和交流。與WRAIR合作發(fā)文數量大于20的24個機構中,有14個位于馬里蘭州。據此可以判定地理距離是美軍MMRI進行科研合作的主要影響因素。與WRAIR合作產量前10的機構見表4。
由表4可見,其合作機構類型主要有軍事類機構、軍事類院校、地方知名大學、地方企業(yè)。其中軍事類機構有美軍軍醫(yī)大學(The Uniformed Services University of the Health Sciences,USUHS)、WRAMC、NMRC、NIAID、MRICD,皆位于馬里蘭州。地方類機構有美國國家癌癥研究院(National Cancer Institute,NCI)、哈佛大學(HU)和葛蘭素史克(GlaxoSmithKline plc,GSK),從地緣優(yōu)勢的角度分析,這些機構均距WRAMC較近;從機構水平的角度分析,NCI是美國癌癥研究和資助的主要機構,HU是世界頂尖學府,其醫(yī)學院在全球醫(yī)學院中排前列,GSK是世界最大的藥劑集團,說明WRAIR在選擇地方機構合作時傾向就近選擇相應學科一流的科研機構。另外WRAIR有3個海外研究機構,分別駐泰國、肯尼亞和德國,所以WRAIR與這些機構所在的國家相應地區(qū)有較為緊密的科研合作經歷,如泰國3個機構與WRIAR合作次數大于20次,即機構的附屬關系也是影響機構間進行合作的又一影響因素。為了排除特殊性,還分析了AFIP的發(fā)文規(guī)模、合作規(guī)模以及合作緊密度它們都僅次于WRAIR的2號AFIP的個體網。通過分析發(fā)現,地緣優(yōu)勢仍然是其合作的重要影響因素,與AFIP合作發(fā)文數量大于20的機構共有9個,其中8個位于華盛頓與馬里蘭州。
表4 WRAIR 前10合作機構
綜上所述,地緣優(yōu)勢是影響美軍軍事醫(yī)學研究機構合作關系強度的最主要因素,機構結構布局、學科地位次之。
從美國事醫(yī)學機構科研合作的情況來看,地緣因素仍是左右其軍事醫(yī)學科研機構開展合作的最主要因素。因此,在促進我軍軍事醫(yī)學科研合作的過程中,對此應予以足夠認識。從學科角度來說,對腦科學、基因技術等前沿基礎研究、應用基礎研究及軍民兩用性應用研究,應充分借助軍事醫(yī)學科研機構的地緣優(yōu)勢,鼓勵其自由與地方優(yōu)秀科研機構開展廣泛合作;對核輻射放射醫(yī)學、特殊環(huán)境醫(yī)學等更具軍事應用的研究領域,除鼓勵軍事科研機構之間自由合作外,還應注意利用制定調職晉級等方面政策杠桿促進這類合作;從軍事醫(yī)學的課題選擇情況看,由于軍事醫(yī)學的應用科學屬性,應當優(yōu)先發(fā)展與軍事需求密切相關的領域;對于周期較長的基礎研究應采取重點選擇和支持策略,避免研究人員迫于學術成果發(fā)表壓力而全部趨向基礎研究的情況出現。
最后,應加強我軍軍事醫(yī)學地域合作,形成以北京、上海、西安、廣州、天津、長沙等軍事醫(yī)學研究地域的合作圈,提升我軍軍事醫(yī)學合作網絡密度。此外,要鼓勵我軍軍事醫(yī)學研究機構與世界一流研究機構加強合作,提升我軍軍事醫(yī)學研究機構的網絡中心度。
鑒于所采用的數據樣本來源,本文分析結果存在一定程度的局限性。
首先,數據樣本的有效性和全面性不足。本文所選取的數據樣本均為SCI收錄期刊的研究論文,所反映的研究領域均為非保密性的,無法反映保密性研究領域的合作情況。此外,不同機構對不同時期所做研究的密級的設定也可能存在差異,導致美國軍事醫(yī)學研究機構合作情況暴露程度的差異,但是在技術上本文并不能將這種差異量化或統一。而這種數據樣本對研究對象總體反應程度的不確定,也是基于文獻計量學分析研究所共有的局限。
其次,25所美軍軍事醫(yī)學研究機構對美國軍事醫(yī)學研究的代表性。本文以其發(fā)文為基礎,經過數據處理后,發(fā)現與之合作的機構有10 000多個,基于費效比的考慮,本文僅選擇了合作頻次排名前100的機構合作發(fā)文作為分析對象,不能完全代表整個美軍軍事醫(yī)學領域。