林 琳 張國友 何書金

1 中國科學(xué)院人才項目辦公室 北京 100864

2 中國地理學(xué)會 北京 100101

3 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 北京 100101

亞洲地區(qū)自然指數(shù)分析―以中國、印度、日本、韓國和新加坡為例*

林 琳1張國友2,3何書金2,3

1 中國科學(xué)院人才項目辦公室 北京 100864

2 中國地理學(xué)會 北京 100101

3 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 北京 100101

以亞洲地區(qū)的中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國為例，通過分析 2016 年 5 月—2017 年 4 月自然指數(shù)（Nature Index）的文章計量數(shù)、分?jǐn)?shù)式計量數(shù)和加權(quán)分?jǐn)?shù)式計量數(shù)等數(shù)據(jù)，對比研究其所體現(xiàn)的科研創(chuàng)新能力、優(yōu)勢學(xué)科、科研效率和國際合作程度及合作國等。研究表明，中國高水平科研論文產(chǎn)出量明顯高于其他亞洲國家，但科研效率相對較低，學(xué)科發(fā)展水平不均衡，與日本、澳大利亞之間彼此互為主要國際合作國。

自然指數(shù)，文章計量數(shù)，分?jǐn)?shù)式計量數(shù)，加權(quán)分?jǐn)?shù)式計量數(shù)，科研論文產(chǎn)出

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2017.12.012

《自然》（Nature） 出版集團通過遴選并統(tǒng)計 68 種經(jīng)由同行評議產(chǎn)生出的、具有學(xué)科代表性的頂級學(xué)術(shù)期刊，于 2014 年底推出全球優(yōu)質(zhì)研究綜合指標(biāo)——自然指數(shù)（Nature Index，NI）[1]作為一項新的評價指標(biāo)。與其早前提出的自然出版指數(shù)的最大不同在于，NI 監(jiān)測和跟蹤的期刊范圍并不局限于 Nature 出版集團的出版物，NI 追蹤了約 6 萬篇優(yōu)質(zhì)科研論文的作者單位信息，涵蓋全球 2 萬多家科研機構(gòu)和高校等，一經(jīng)推出便引起國內(nèi)媒體與學(xué)者的廣泛關(guān)注[2-7]。本文基于 NI 統(tǒng)計數(shù)據(jù)[8]，分析亞洲地區(qū)中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國在科研產(chǎn)出方面表現(xiàn)出的創(chuàng)新趨勢、創(chuàng)新能力、優(yōu)勢學(xué)科和合作潛力等，希望為我國科研創(chuàng)新工作提供參考。

1 自然指數(shù)簡介

自然指數(shù)（NI）是 Nature 出版集團在專家推薦的基礎(chǔ)上，由獨立專家組負(fù)責(zé)，遴選出各學(xué)科頂級的國際學(xué)術(shù)期刊共 68 種[1,7]作為統(tǒng)計源期刊，并統(tǒng)計其最終發(fā)表的研究論文。雖然這 68 種期刊還不到《期刊引證報告》（Journal Citation Reports，JCR）所收錄期刊數(shù)的1%，但貢獻了JCR 將近 30% 的被引用次數(shù)。

Nature 出版集團通過文章計量數(shù)（Article Count，AC）、分?jǐn)?shù)式計量數(shù)（Fractional Count，F(xiàn)C）和加權(quán)分?jǐn)?shù)式計量數(shù)（Weighted Fractional Count，WFC）3 種方式進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，以 12 個月為統(tǒng)計時長，定期更新。AC 計量中，不論一篇文章有一位還是多位作者，每位作者所在單位都獲得 1 個 AC 分值。FC 考慮的是每位論文作者的相對貢獻。一篇文章的 FC 總分值為 1，在假定每位作者貢獻相等的情況下，該分值由所有作者平等共享。例如，一篇論文有 10 位作者，則每位作者的 FC 得分為 0.1。如果作者有多個工作單位，則該作者的 FC 分值將在這些單位中再進行平均分配。WFC 根據(jù)具體情況對 FC 計量進行改進，以調(diào)整占比過多的天文學(xué)和天體物理學(xué)論文——這 2 個學(xué)科有 4 種期刊入選 NI，而其發(fā)表的論文量約占該領(lǐng)域國際期刊論文發(fā)表量的 50%，大致相當(dāng)于其他學(xué)科的 5 倍。因此，WFC 方式下將這 4 種期刊發(fā)表的論文的權(quán)重記為其他論文的 1/5。

2 亞洲主要國家自然指數(shù)分析

通過分析亞洲地區(qū)中國、印度、日本、韓國和新加坡 5 國的 AC、FC 和 WFC 指標(biāo)，從一個新穎視角觀察不同國家的高水平科研論文產(chǎn)出能力、優(yōu)勢學(xué)科、國際合作程度及科研效率，對科研及其管理具有一定參考價值。

2.1 中國科研論文產(chǎn)出位居亞洲地區(qū)之首

根據(jù) NI 對亞洲地區(qū)主要國家 2017 年 68 種期刊來源論文數(shù)量（2016 年全年）的統(tǒng)計，中國科研論文產(chǎn)出遠高于日本、韓國、印度和新加坡等國，占比超過 50%，為亞洲排名最高的國家；日本科研論文產(chǎn)出低于中國，但遠高于韓國、印度和新加坡等國；韓國科研論文產(chǎn)出量略高于印度；新加坡科研論文產(chǎn)出較低，約為中國的 7.3%（圖 1）。

2.2 中國科研效率有待提高

圖1 亞洲主要國家高水平科研論文產(chǎn)出量統(tǒng)計（2016 年5 月—2017 年 4 月）[8]

李國杰[9]認(rèn)為不應(yīng)過分看重科研產(chǎn)出的數(shù)量，而應(yīng)關(guān)注產(chǎn)出的質(zhì)量和實際影響，沒有創(chuàng)新就沒有高價值的產(chǎn)出。Leydesdorf 和 Wagner[10]通過分析歐洲及其他地區(qū)主要工業(yè)國家相關(guān)狀況，認(rèn)為科研投入與科研產(chǎn)出具有正相關(guān)性。因此，通過分析國家人均高水平科研論文產(chǎn)出量可以大體判斷該國科研創(chuàng)新效率。綜合對比亞洲主要國家科研論文產(chǎn)出量和科研人員數(shù)量（圖 2），可以發(fā)現(xiàn)新加坡的科研效率最高，2016 年每千名科研人員的科研論文產(chǎn)出量 WFC 統(tǒng)計近 11；日本和中國科研效率接近，每千名科研人員的科研論文產(chǎn)出量約為4；印度和韓國的科研效率相對偏低，每千名科研人員的科研論文產(chǎn)出量約為 3。

圖2 亞洲主要國家科研效率對比（2016 年5 月—2017 年4 月）[8,11]

2.3 亞洲各國學(xué)科發(fā)展有共性亦有差異

通過分析亞洲地區(qū)中國、印度、日本、韓國和新加坡5國物理、化學(xué)、地球科學(xué)和生命科學(xué)等高水平科研論文產(chǎn)出量（表 1），可以了解各國的優(yōu)勢學(xué)科和學(xué)科發(fā)展均衡程度，從而支撐我國“知己知彼”，與相關(guān)國家“精準(zhǔn)合作”。2016 年，亞洲地區(qū)主要國家各學(xué)科科研論文 WFC 統(tǒng)計（圖 3）表明：（1）亞洲主要國家在物理和化學(xué)領(lǐng)域的科研論文產(chǎn)出高于全球平均水平，而地球科學(xué)和生命科學(xué)科研論文產(chǎn)出則略低于全球平均水平，表明亞洲主要國家普遍對物理和化學(xué)領(lǐng)域較為重視；（2）物理學(xué)領(lǐng)域，韓國科研論文產(chǎn)出占比最高，其次為印度和日本，均超過 40%，中國在該領(lǐng)域的科研論文產(chǎn)出略低于世界平均水平；（3）化學(xué)領(lǐng)域，中國和印度占比分別超過50%，高于其他國家，且中國超出世界平均水平近一倍，優(yōu)勢明顯；（4）地球科學(xué)領(lǐng)域，韓國和新加坡高水平科研論文產(chǎn)出占比最低，中國和印度科研論文產(chǎn)出占比相似，但低于日本和全球平均水平；（5）生命科學(xué)領(lǐng)域，印度、中國、韓國和新加坡科研論文產(chǎn)出占比低，均不足20%，遠低于全球平均水平。

表1 亞洲主要國家主要學(xué)科科研論文產(chǎn)出量（2016年5月—2017年4月；單位：篇）[8]

與全球整體科研論文相比，日本各學(xué)科科研論文權(quán)重與全球水平相似，各學(xué)科發(fā)展水平較為均衡；中國的化學(xué)科研論文產(chǎn)出遠高于全球平均水平，物理學(xué)處于全球平均水平，地球科學(xué)和生命科學(xué)低于全球平均，學(xué)科發(fā)展水平不甚均衡。

2.4 亞洲各國國際合作程度差異化明顯

圖3 亞洲主要國家各學(xué)科科研論文WFC值學(xué)科分布對比（2016 年5 月—2017 年 4 月）[8]

通過對比分析 AC 和 FC 值，可以了解一個國家的科研合作方式，即 AC 遠大于 FC 時，以外部合作為主，反之則以內(nèi)部合作為主。進行AC/FC比值分析（圖4，表2），發(fā)現(xiàn) 4 方面特征：（1）中國在物理和化學(xué)領(lǐng)域的國外合作者的該值分別為 1.73 和 1.23，低于亞洲其他主要國家和全球平均水平，可見我國物理和化學(xué)領(lǐng)域的合作以國內(nèi)合作為主。我國地球科學(xué)領(lǐng)域國際合作狀況接近全球平均水平，生命科學(xué)領(lǐng)域則超過全球平均水平。（2）日本所有學(xué)科的國外合作者均小于 2，以國內(nèi)合作為主，趨勢與全球相同但遠低于全球平均水平，這從側(cè)面反映出其具備很強的獨立創(chuàng)新能力。（3）韓國和印度在物理和化學(xué)領(lǐng)域以國內(nèi)合作為主；生命科學(xué)領(lǐng)域略超過全球平均水平，以國際合作為主；韓國地球科學(xué)國際合作強于印度。（4）新加坡各學(xué)科間國際合作程度差異性明顯，物理學(xué)科以國內(nèi)合作為主；而地球科學(xué)和生命科學(xué)的國外合作者均接近 3，遠高于全球平均水平。

圖4 亞洲主要國家各學(xué)科AC/FC值學(xué)科分布對比（2016年5月—2017年4月）[8]

表2 亞洲主要國家各學(xué)科AC/FC值情況（2016年5月—2017年4月）[8]

通過統(tǒng)計分析亞洲主要國家 WFC 值排名前 10 的合作國（地區(qū)）（表 3）可以發(fā)現(xiàn)：（1）從亞洲主要國家的歐美合作國來看，美國為亞洲主要國家的第一大合作國；英國為中國和韓國的第二大合作國并且為印度和新加坡的第三大合作國；德國為中國、日本和韓國的第三大合作國。（2）從亞洲主要國家的非歐美合作國來看，日本為亞洲其他主要國家的主要合作國，但均列于歐美合作國之后；中國為除印度之外其他主要國家的主要合作國；韓國為日本和新加坡排名前 10 合作國。（3）中國為日本和新加坡的第二大合作國，但日本和新加坡為中國的第 4 和第 5 位合作國。

3 對我國科研創(chuàng)新工作的啟示

分析亞洲其他國家的科研效率、學(xué)科發(fā)展均衡度與國際合作等特征，對進一步提升我國科技創(chuàng)新能力具有重要啟示意義。

3.1 科研創(chuàng)新產(chǎn)出成果初顯，仍需逐步提高科研效率

我國高水平科研論文產(chǎn)出已初具規(guī)模，位居亞洲之首，但科技工作者的人均科研論文產(chǎn)出成果與新加坡等發(fā)達國家仍有較大差距。因此，中國若要保持領(lǐng)先地位，尚需進一步提高人均科研成果產(chǎn)出。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，提升科研創(chuàng)新能力需要我們解放思想、了解學(xué)術(shù)動態(tài)、勤于總結(jié)等，并且順應(yīng)世界科技發(fā)展趨勢，合作共享、互利共贏，通過國際合作加強思想碰撞，為提高科研創(chuàng)新產(chǎn)出開拓有效途徑?？茖W(xué)史上諸多新成果的出現(xiàn)，通常發(fā)生在學(xué)科的邊緣或交叉點上，學(xué)科間交叉、聯(lián)合研究可使科學(xué)技術(shù)本身向著更深層次和更高水平發(fā)展，有利于科研創(chuàng)新成果產(chǎn)出。

3.2 針對性（精準(zhǔn)）加強學(xué)科發(fā)展及國際合作

我國各學(xué)科的高水平科研論文產(chǎn)出比例與日本、全球平均水平相比表現(xiàn)出較大的偏離，因此需要在鞏固優(yōu)勢學(xué)科的同時，關(guān)注和加強弱勢學(xué)科扶持力度，以促進各學(xué)科全面、均衡發(fā)展，保障學(xué)科間聯(lián)合研究、協(xié)同創(chuàng)新，共同提升科研成果的產(chǎn)出。

國家的強盛，歸根結(jié)底必須依靠人才。我國要走創(chuàng)新發(fā)展之路，必須高度重視創(chuàng)新人才的聚集。國際合作交流與研究是促進知識與人才流動的重要途徑。我們可以通過加強不同層次國際人才，包括留學(xué)生、博士后、高級訪問學(xué)者和國外頂級科學(xué)家的科研資助與人才引進等途徑，吸引他們來華工作；另一方面鼓勵中國青年科研工作者走出國門與科技強國開展合作研究及學(xué)術(shù)交流，開拓視野，提升科研創(chuàng)新能力。

科學(xué)技術(shù)是世界性的、時代性的，發(fā)展科學(xué)技術(shù)必須具有全球視野、把握時代脈搏?？蒲袆?chuàng)新成為國家戰(zhàn)略，但創(chuàng)新能力提升并非朝夕之事，需要廣大科技工作者持續(xù)不懈的努力。在國際高水平科技期刊上發(fā)表論文，是基礎(chǔ)研究成果的主要表現(xiàn)形式。這些論文發(fā)表后能否得到同行認(rèn)可、是否解決了重要科學(xué)問題，還有待時間的檢驗。單純從論文發(fā)表數(shù)量的角度來評價科研創(chuàng)新能力只是一個方面，而從論文引用率來評價科研創(chuàng)新能力則是另一個方面。歸根到底，科研創(chuàng)新能力要體現(xiàn)在解決關(guān)鍵科學(xué)問題上，而這一點不是簡單地通過文獻計量學(xué)能夠解決的。

表3 亞洲主要國家排名前10合作國或地區(qū)及對應(yīng)WFC值（2016年5月—2017年4月）[8]

1 Nature. Nature Index tables. Nature, 2014, 515(7526): S98-S108.

2 《自然》出版集團. 2014自然指數(shù)揭示中國十大科研領(lǐng)先城市. [2014-12-18]. http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2014/12/309561.shtm.

3 唐自華. 優(yōu)質(zhì)研究綜合指標(biāo): Nature Index. [2014-11-15]. http://blog.sciencenet.cn/blog-98680-843559.html.

4 魏博. 自然指數(shù): 中國是亞太地區(qū)科研產(chǎn)出增長率最高的國家. [2014-11-14]. http://news.china.com.cn/2014-11/14/content_34045792.htm.

5 劉偉. 自然發(fā)表指數(shù)(Nature publishing Index): 中國科學(xué)院亞洲排名第一. [2013-01-16]. http://blog.sciencenet.cn/forum.php/blog-858740-653764.html.

6 Song J L. CAS in the Lens of Nature Index: A leading contributor to high quality science. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2015, 29 (1): 26-28.

7 林琳, 何書金, 朱曉華, 等. Nature Index對科技創(chuàng)新評價的意義與思考. 中國科技期刊研究, 2015, 26 (2): 191-197.

8 Nature Index. Country outputs (1 May 2016 - 30 April 2017).[2017-08-18]. http://www.natureindex.com/country-outputs.

9 李國杰. 以“產(chǎn)出”影響為導(dǎo)向提高科研效率. 科技日報,2003 -06 -12.

10 Leydesdorff L, Wagner C. Macro-level indicators of the relations between research funding and research output. Journal of Informetrics, 2009, 3(4): 353-362.

11 UNESCO. Reserchers themes. [2017-08-18]. http://data.uis.unesco.org/.

Analysis on Nature Index in Asia Region:Examples of China, India, Japan, South Korea, and Singapore

Lin Lin1Zhang Guoyou2,3He Shujin2,3
（1 Talent Project Office, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100864, China;2 The Geographical Society of China, Beijing 100101, China;3 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China）

In the way of analyzing the article count, fractional count, and weighted fractional count from the nature index, taking the example of China, India, Japan, South Korea, and Singapore, we compare the ability, advantaging subjects, efficiency of the high-quality research,and the international collaboration, indicating that China has a much better high-quality research than the other Asia Pacific countries, but has a relatively lower research efficient and out-of-balance subject development. China, Japan, and Australia are the main outer collaborating countries with each other.

nature publishing index, article count, fractional count, weightedfractional count, high-quality research

林 琳 中科院人才項目辦公室業(yè)務(wù)主管，主要從事中科院人才項目相關(guān)工作。E-mail: linlin@cashq.ac.cn

Lin Lin The officer of the Talent Project Office, Chinese Academy of Sciences (CAS). She is mainly working on the management of the talent project of CAS and the drafting of comprehensive document. E-mail: linlin@cashq.ac.cn

*修改稿收到日期：2017年11月20日