陳 悅 左 佳 宋 超 宋 凱

(大連理工大學(xué)科學(xué)學(xué)與科技管理研究所暨WISLAB實(shí)驗(yàn)室 大連 116024)

0 引 言

自2018年以來(lái)日益升級(jí)的中美貿(mào)易摩擦表明，中美的戰(zhàn)略關(guān)系已經(jīng)從 “合作伙伴”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案?jìng)爭(zhēng)對(duì)手”，美國(guó)對(duì)華戰(zhàn)略由“接觸”轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸糁啤薄Ｆ涓驹蛟谟诿绹?guó)所主導(dǎo)的全球化體系是依各國(guó)的“科學(xué)技術(shù)”發(fā)展而定位的，中國(guó)科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)勁發(fā)展使得以美國(guó)為代表的單邊主義、孤立主義與反全球化浪潮不斷沖擊著世界貿(mào)易體系。面對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)，2019年5月，國(guó)務(wù)委員兼外交部長(zhǎng)王毅在中日韓合作國(guó)際論壇上明確表示：“中日韓三國(guó)合作迎來(lái)上升期，中方愿與日韓一道，合力建設(shè)東亞經(jīng)濟(jì)共同體，進(jìn)而培育亞洲命運(yùn)共同體”。

目前有關(guān)中日韓的合作研究大多基于經(jīng)濟(jì)貿(mào)易[1-5]和政治互信[6-7]，都不可避免地著重考慮國(guó)際政治關(guān)系與美國(guó)因素，而對(duì)科技因素關(guān)注尚顯不足。但當(dāng)前基于科學(xué)和新興技術(shù)發(fā)展差異而形成的新分工模式使得各國(guó)間專業(yè)化程度進(jìn)一步加深[8]，科技因素已經(jīng)成為國(guó)際經(jīng)貿(mào)關(guān)系的主導(dǎo)因素之一，也是決定一國(guó)外貿(mào)競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素[9]。各經(jīng)濟(jì)體的R&D經(jīng)費(fèi)支出能夠反映提升科學(xué)技術(shù)能力的意愿，圖1表明中國(guó)近十年R&D經(jīng)費(fèi)以年均17.4%的速度快速增長(zhǎng)，增幅近320%，總量已僅次于美國(guó)，位居第二，已然成為具有全球影響力的科技大國(guó)。日本的R&D支出穩(wěn)步增長(zhǎng)，總量位居世界第三；韓國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)也增幅顯著，十年間增幅43%。這表明作為東北亞的三個(gè)重要國(guó)家，中國(guó)、日本和韓國(guó)都積極加速科技領(lǐng)域的發(fā)展，都顯示出了日益提升的科技創(chuàng)新能力，這為中日韓的科技合作奠定了好的基礎(chǔ)。

近40年來(lái)，中日韓科學(xué)合作論文逐年增長(zhǎng)(圖2)，已達(dá)近14萬(wàn)篇(WoS數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到43 035篇中韓合作論文和96 007篇中日合作論文，其中中日韓三國(guó)共同合作論文為6 697篇(中日合作論文檢索式：“CU = (Peoples R China AND Japan)”；中韓合作論文檢索式：“CU = (Peoples R China AND South Korea)”；中日韓三國(guó)合作論文檢索式：“CU = (Peoples R China AND Japan AND South Korea)”，檢索年份為1979-2019年，檢索時(shí)間：2020年8月12日。))共有30余萬(wàn)研究者參與到其中。隨著科學(xué)研究復(fù)雜性的增加，作者合作規(guī)模也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖3)，整體來(lái)看，3-6人合作發(fā)表論文居多，中日合作的作者最佳規(guī)模為5人，而韓國(guó)略低為4人。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的變化參與合作的作者規(guī)模呈現(xiàn)出逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)。

圖1 2007-2018年中日韓三國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)投入

圖2 中日韓科學(xué)合作論文趨勢(shì)

其實(shí)，中日韓科學(xué)合作的論文不僅僅存在于WoS數(shù)據(jù)庫(kù)中，還大量存在于中國(guó)、日本和韓國(guó)的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，但為了反映三國(guó)在國(guó)際合作中的地位，我們排除掉母語(yǔ)寫作的影響，選擇了英文文獻(xiàn)作為分析對(duì)象，即以14萬(wàn)多篇的中日韓合作論文為數(shù)據(jù)源。所謂科技合作中的主導(dǎo)，是指在科技合作中發(fā)揮著統(tǒng)領(lǐng)方向和推動(dòng)全局發(fā)展。本文所指的主導(dǎo)力量，是指在中日韓三方合作完成的國(guó)際論文中，發(fā)揮著主要作用的一方，或者是對(duì)研究主題把控的一方?；诖?，本文試圖從論文完成的第一作者和通訊作者、高影響力論文以及基金資助這三個(gè)層面來(lái)分析判斷中日韓科學(xué)合作的主導(dǎo)地位及其變化趨勢(shì)。

圖3 中日、中韓科學(xué)合作規(guī)模變化

1 基于重要作者的主導(dǎo)趨勢(shì)

在一篇多作者合作的論文中，署名排序雖有國(guó)際慣例，但沒(méi)有通行的標(biāo)準(zhǔn)，各學(xué)科和各國(guó)家也各不相同。但通常認(rèn)為通訊作者和第一作者在合作中發(fā)揮的作用更為重要。通訊作者通常是科學(xué)研究項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，承擔(dān)整個(gè)研究課題的組織、設(shè)計(jì)實(shí)施以及分配工作，是整篇論文的核心人物，他對(duì)論文的科學(xué)性、真實(shí)可靠性負(fù)主要責(zé)任[10]。第一作者作為主要執(zhí)筆人，一般認(rèn)為是科學(xué)研究的主要完成者。因此，我們可以通過(guò)對(duì)通訊作者和第一作者的國(guó)別來(lái)判斷在科學(xué)合作中發(fā)揮主導(dǎo)作用的國(guó)家。雖然學(xué)術(shù)界對(duì)于到底由通訊作者還是第一作者來(lái)表征學(xué)術(shù)論文的主導(dǎo)地位有所爭(zhēng)議，但是將二者同時(shí)結(jié)合起來(lái)，或許可以獲取更有說(shuō)服力的論據(jù)。

1.1中日合作在96 007篇中日合作論文中，中國(guó)學(xué)者發(fā)揮科學(xué)合作主導(dǎo)作用總體優(yōu)勢(shì)顯著，約一半(47801篇)論文的通訊作者和約一半(49 171篇)論文的第一作者都來(lái)自于中國(guó)，通訊作者和第一作者都為中國(guó)人的論文約占44%(42 243篇)。而日本學(xué)者為通訊作者的論文占到35%(33 825篇)，為第一作者的占到32%(30 529篇)，通訊作者和第一作者都是日本人的論文比例為27%(25 921篇)。在中日均不作為重要作者參與的科學(xué)合作論文中，發(fā)揮主導(dǎo)作用的作者主要來(lái)自于美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。

圖4 中日科學(xué)合作主導(dǎo)趨勢(shì)

值得注意的是，從重要作者角度來(lái)看，中國(guó)和日本在科學(xué)合作中的主導(dǎo)地位和性質(zhì)是變化的(圖4)。中日合作的第一篇論文是發(fā)表在1979年，日本學(xué)者為通訊作者，中國(guó)學(xué)者為第一作者。自此到90年代，日本通訊作者一直占有絕對(duì)的主導(dǎo)地位；但從1989年開始，中國(guó)通訊作者主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)逐年增強(qiáng)，而日本則逐年減弱；到了2003年，中國(guó)通訊作者比重開始超過(guò)日本，而且這種優(yōu)勢(shì)仍在加強(qiáng)。在中日合作早期，中國(guó)作為第一作者參與合作的論文篇數(shù)較少，主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)并不明顯，但到20世紀(jì)末，中國(guó)第一作者與日本第一作者的主導(dǎo)差距越來(lái)越小，說(shuō)明中國(guó)學(xué)者越來(lái)越多地在合作中承擔(dān)著主筆人的角色，2003年至今，中國(guó)第一作者的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。這表明在中日科學(xué)合作早期，中國(guó)學(xué)者是學(xué)習(xí)跟隨，主要作為執(zhí)筆人完成日本學(xué)者所負(fù)責(zé)的科研項(xiàng)目，而后期，隨著中國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng)，作為科研項(xiàng)目和主要完成人而體現(xiàn)的中國(guó)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)不斷加強(qiáng)，而日本學(xué)者在合作研究中發(fā)揮的作用就減弱了。中國(guó)主導(dǎo)的論文研究領(lǐng)域主要為多學(xué)科交叉的材料科學(xué)、物理化學(xué)以及工程電氣和電子科學(xué)等領(lǐng)域；日本主導(dǎo)論文的研究領(lǐng)域則主要為多學(xué)科化學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等領(lǐng)域。

圖5 中日科學(xué)合作主導(dǎo)機(jī)構(gòu)

在中日合作的論文中，發(fā)揮重要作用的通訊作者和第一作者所在機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出高度的一致性(圖5)。中國(guó)的中國(guó)科學(xué)院(注：中國(guó)科學(xué)院總共有115個(gè)具有獨(dú)立法人資格的所級(jí)機(jī)構(gòu)，在此歸并在一起)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、南京大學(xué)和大連理工大學(xué)，以及日本的東京大學(xué)、日本東北大學(xué)、京都大學(xué)和國(guó)家材料科學(xué)研究院等高校和科研機(jī)構(gòu)在中日合作中表現(xiàn)較為突出的主導(dǎo)作用。

1.2中韓合作在43 035篇中韓合作論文中，36%(15 510篇)論文的通訊作者和40%(17 237篇)論文的第一作者來(lái)自于中國(guó)，30%(11 845篇)是二者兼任。韓國(guó)學(xué)者為通訊作者占比37%(15 852篇)，為第一作者的占28%(12 209篇)，其中26%(10 088篇)是二者兼任。還有約30%的論文是由美國(guó)、日本、亞美尼亞、德國(guó)、俄羅斯等國(guó)家為通訊作者或第一作者。

中韓合作的主導(dǎo)地位較為對(duì)等(圖6)。中韓合作的第一篇論文發(fā)表于1984年，加拿大學(xué)者為通訊作者，韓國(guó)學(xué)者是第一作者。自此到1992年，雙方通訊作者的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)均不明顯，但之后雙方的主導(dǎo)地位開始穩(wěn)步上升，說(shuō)明中韓合作初期主要是參與別國(guó)主導(dǎo)的研究。到2012年之前，中國(guó)與韓國(guó)的通訊作者和第一作者比重基本吻合，主導(dǎo)地位呈現(xiàn)交叉波動(dòng)的特點(diǎn)，即中國(guó)主導(dǎo)作用較強(qiáng)時(shí)，韓國(guó)主導(dǎo)相對(duì)較弱，反之同理。2012年之后，韓國(guó)通訊作者主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)相對(duì)明顯，而韓國(guó)第一作者則呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢(shì)?？傮w而言，在中韓科學(xué)合作中，中國(guó)學(xué)者與韓國(guó)學(xué)者主導(dǎo)地位不相上下，早期和近些年中國(guó)作為第一作者的主導(dǎo)作用相對(duì)明顯一些。另外，需要注意的是，中韓兩國(guó)無(wú)論是在通訊作者還是第一作者主導(dǎo)的文章都沒(méi)有超過(guò)50%，說(shuō)明還有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)研究是由其他國(guó)家主導(dǎo)而中韓參與其中。

圖6 中韓科學(xué)合作主導(dǎo)趨勢(shì)

中國(guó)機(jī)構(gòu)主導(dǎo)中韓合作論文的積極性和產(chǎn)出遠(yuǎn)不如韓國(guó)科研機(jī)構(gòu)(圖7)。與中日合作中主導(dǎo)機(jī)構(gòu)的分布特征不同，在中韓科學(xué)合作論文中，由中國(guó)主導(dǎo)的科研機(jī)構(gòu)只表現(xiàn)出中科院一家獨(dú)大的特征，除中科院以外，只有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)和上海交通大學(xué)三所高校表現(xiàn)較為突出，其余論文產(chǎn)出較高的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)均集中在了韓國(guó)，以國(guó)立首爾大學(xué)、延世大學(xué)、埃里溫物理研究所等為代表。

1.3中日韓三國(guó)合作值得注意的是，中日韓的合作并不僅局限于三國(guó)之間，美國(guó)在其中發(fā)揮的作用不容忽視。近40年來(lái)，中日韓三國(guó)共同參與合作的科學(xué)論文共有6 697篇，總體來(lái)看日本與美國(guó)發(fā)揮了相對(duì)明顯的主導(dǎo)作用(見(jiàn)圖8)。

圖7 中韓科學(xué)合作主導(dǎo)機(jī)構(gòu)

從主導(dǎo)變化的趨勢(shì)來(lái)看，中日韓美四國(guó)是趨同的(圖9-10)。1985年，中日韓三國(guó)合作發(fā)表三篇論文，其中兩篇由日本學(xué)者為通訊作者，兩篇由中國(guó)學(xué)者為第一作者。2011年之前，日本作者一直占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位，美國(guó)通訊作者的主導(dǎo)地位僅次于日本，中國(guó)通訊作者在中日韓合作中并不具有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，而第一作者在合作早期展現(xiàn)過(guò)較為明顯的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。日本在本世紀(jì)初的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)就迅速下降，直到2012年，主導(dǎo)地位已經(jīng)略低于中國(guó)。近十年四國(guó)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)基本相當(dāng)，均穩(wěn)定在20%以內(nèi)。

圖8 中日韓合作重要作者國(guó)家分布

圖9 中日韓合作通訊作者主導(dǎo)趨勢(shì)

圖10 中日韓合作第一作者主導(dǎo)趨勢(shì)

在中日韓三國(guó)共同參與合作的論文中，中國(guó)科學(xué)院與日本東京大學(xué)在通訊作者與第一作者中均表現(xiàn)突出(圖11)，其次還包括美國(guó)加州理工學(xué)院，韓國(guó)首爾大學(xué)、日本名古屋大學(xué)與日本東北大學(xué)。另外，香港中文大學(xué)作為第一作者的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)較為突出，臺(tái)灣大學(xué)則積極作為通訊作者的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。

2 基于高影響力論文的主導(dǎo)趨勢(shì)

高影響力論文可以從影響的深度和廣度來(lái)判斷，前者主要反映在某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的被引頻次，后者主要反映在影響學(xué)科領(lǐng)域的廣泛程度，但最終都體現(xiàn)在被引頻次上。本文在此分別依據(jù)二八定律、ESI高被引論文和ESI熱點(diǎn)論文三個(gè)層面逐一探尋高影響力的論文由誰(shuí)主導(dǎo)及其變化趨勢(shì)如何。

圖11 中日韓合作主導(dǎo)機(jī)構(gòu)

在132 332篇中日韓科學(xué)合作論文中，依次依據(jù)二八定律提取出累計(jì)被引頻次達(dá)到80%的前29 113篇(占全部論文總數(shù)的22%)，ESI指標(biāo)提取出2 563篇各學(xué)科領(lǐng)域中的最優(yōu)秀的1%論文高被引論文，進(jìn)而提取出122篇各學(xué)科領(lǐng)域中最優(yōu)秀的0.1%的熱點(diǎn)論文。這些論文的通訊作者和第一作者的國(guó)家分布如表1所示，整體上看，由中國(guó)主導(dǎo)的論文在高被引論文中占比最多，其次為日本，韓國(guó)主導(dǎo)占比最小。但隨著論文影響力的提升，中國(guó)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)漸弱，而美國(guó)在其中的主導(dǎo)作用是非常突出的，在ESI高被引論文中，中日韓的合作論文，美國(guó)占據(jù)了第二位的主導(dǎo)地位，而在ESI熱點(diǎn)論文中，美國(guó)發(fā)揮著第一位的主導(dǎo)作用。從這一角度上看，美國(guó)毋庸置疑仍是世界頭號(hào)科技強(qiáng)國(guó)。

表1 中日韓合作高影響力論文主導(dǎo)國(guó)家分布

不同影響力的高被引論文中各個(gè)國(guó)家的主導(dǎo)地位也隨時(shí)間發(fā)生著變化(圖12-16)。在基于二八定律的高被引論文中，前期日本占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，但1990年開始，中國(guó)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)逐漸加強(qiáng)，日本則逐年下降，至2006年中國(guó)的主導(dǎo)地位超過(guò)了日本，而韓國(guó)則在三國(guó)中一直處于較弱的地位。近幾年中國(guó)已在三國(guó)中占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。在ESI高被引論文中，中國(guó)與美國(guó)的主導(dǎo)地位較強(qiáng)，美國(guó)主導(dǎo)地位占據(jù)第二。近年來(lái)中國(guó)主導(dǎo)地位呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，美國(guó)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)則表現(xiàn)為小幅波動(dòng)?？梢?jiàn)在較高質(zhì)量的高被引論文中，中國(guó)展現(xiàn)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)更加清晰，同時(shí)美國(guó)在中日韓合作中的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)開始凸顯。在ESI熱點(diǎn)論文中，

圖12 高被引論文通訊作者主導(dǎo)趨勢(shì)

圖13 高被引論文第一作者主導(dǎo)趨勢(shì)

圖14 ESI高被引論文通訊作者主導(dǎo)趨勢(shì)

圖15 ESI高被引論文第一作者主導(dǎo)趨勢(shì)

圖16 ESI熱點(diǎn)論文主導(dǎo)趨勢(shì)

美國(guó)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)最大，中國(guó)其次，雖然與美國(guó)有一定的差距，但中國(guó)2019年主導(dǎo)論文占比相較2018年有了大幅提高。當(dāng)高被引論文質(zhì)量逐步提高精確到最高水平時(shí)，主導(dǎo)論文更具有影響力的是美國(guó)。雖然最頂尖的優(yōu)秀科研成果產(chǎn)出水平上中國(guó)不及美國(guó)，但二者的差距也并非大到無(wú)法超越，反而是在逐步縮小，因此中國(guó)的主導(dǎo)地位也同樣不可小覷。

當(dāng)將高影響力論文從二八定律、ESI高被引論文和ESI熱點(diǎn)論文三個(gè)層面逐步精煉時(shí)，中國(guó)的主導(dǎo)作用和優(yōu)勢(shì)在逐步減弱，但仍然在中日韓三國(guó)中處于主導(dǎo)地位。但值得注意的是美國(guó)的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)則被更強(qiáng)勁地凸顯出來(lái)。這說(shuō)明中國(guó)科研水平的發(fā)展已經(jīng)占據(jù)了較高影響力論文的主導(dǎo)地位，而在更頂尖的影響力論文上，美國(guó)的科研水平依舊是世界領(lǐng)先，主導(dǎo)地位不易撼動(dòng)。而日本僅在基于二八定律的高被引論文層面占據(jù)了短時(shí)期的主導(dǎo)作用，在更高影響力水平的論文中日本已經(jīng)不再具有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。

3 論文資助方的主導(dǎo)情況

隨著科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性意義日益顯現(xiàn)，大量科學(xué)研究成果都是在各類資助機(jī)構(gòu)的支持下開展完成的。在中日韓合作的132 332篇科學(xué)論文中，有60%(80 440篇論文)受到64 696家機(jī)構(gòu)資助。其中，受中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金資助的科學(xué)論文產(chǎn)出高達(dá)38 704篇，占比高達(dá)約30%；其次分別為日本的文部省(17 867篇)，日本學(xué)術(shù)振興會(huì)(12 749篇)，韓國(guó)國(guó)家研究基金會(huì)(10 790篇)，國(guó)家973計(jì)劃(5 891篇)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(5 710篇)，中國(guó)科學(xué)院(5 245篇)，以及英國(guó)科學(xué)與技術(shù)設(shè)施委員會(huì)(4 188篇)等(圖17)。

圖17 基金資助機(jī)構(gòu)及對(duì)應(yīng)論文產(chǎn)出

整體來(lái)看，中國(guó)政府對(duì)中日韓的科學(xué)合作的研究資助的成果產(chǎn)出最多，這一方面說(shuō)明了我國(guó)對(duì)中日韓科學(xué)合作的重視，同時(shí)也從側(cè)面映證了我國(guó)在中日韓三國(guó)科學(xué)合作中愈發(fā)明顯的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

在中日韓三國(guó)合作迎來(lái)上升期的歷史機(jī)遇下，本研究從科學(xué)技術(shù)合作的角度，基于WoS核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中中日韓三國(guó)1979-2019年合作的論文數(shù)據(jù)，使用科學(xué)計(jì)量等方法，從重要作者、論文影響力、主要資助者三個(gè)方面分析中日韓的科學(xué)合作，得到的結(jié)論如下：

a.在重要作者的分析上，中日科學(xué)合作呈現(xiàn)早期由日本主導(dǎo)，后期由中國(guó)主導(dǎo)的特點(diǎn)；中韓科學(xué)合作中中國(guó)與韓國(guó)的主導(dǎo)地位較為對(duì)等，近些年中國(guó)作為第一作者主導(dǎo)的作用較為明顯，除此之外還有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)研究由其他國(guó)家主導(dǎo)；中日韓三國(guó)共同參與的科學(xué)合作中美國(guó)與日本的主導(dǎo)作用整體更為明顯，近10年四國(guó)主導(dǎo)作用基本相當(dāng)。

b.在二八定律、ESI高被引論文和ESI熱點(diǎn)論文三個(gè)層面的分析上，中國(guó)的主導(dǎo)作用在中日韓三國(guó)中具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但這種優(yōu)勢(shì)隨著論文影響力的提高而逐漸減弱。值得注意的是，在中日韓合作論文中，美國(guó)對(duì)最頂尖高影響力論文的主導(dǎo)作用毋庸置疑。

c.在基金資助機(jī)構(gòu)上，中國(guó)對(duì)中日韓合作提供了最大力度的基金支持，這既反映了中國(guó)對(duì)于三國(guó)科技合作的重視，也進(jìn)一步體現(xiàn)了中國(guó)在三國(guó)合作中愈加明顯的主導(dǎo)地位。