關(guān) 嬌，胡光元

(上海財經(jīng)大學(xué)公共經(jīng)濟與管理學(xué)院，上海 200433)

0 引言

科學(xué)知識的產(chǎn)生一般有兩種方式，一是由學(xué)術(shù)興趣或 “好奇心”驅(qū)動，二是由社會需求驅(qū)動，在跨學(xué)科背景下由行業(yè)或政府引導(dǎo)[1]，這兩種方式的研究都需要科研基金?；鹳Y助是政府支持科技創(chuàng)新活動的重要方式，政府經(jīng)常使用資金來指導(dǎo)科學(xué)研究、刺激科學(xué)知識的生產(chǎn)，在某種程度上科研基金資助代表了政策制定者對于促進(jìn)某些研究的意圖[2-3]，對于推動國家科技實力、提高綜合競爭力、支撐引領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用。合成生物學(xué)被譽為引起人類生活以及全球經(jīng)濟發(fā)生革命的顛覆性技術(shù)，將重塑21世紀(jì)的經(jīng)濟和社會互動模式。2021年美國創(chuàng)新與競爭法案中將合成生物學(xué)列入首次確定的十大關(guān)鍵技術(shù)之一，近年來歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將發(fā)展合成生物學(xué)列入國家戰(zhàn)略[4]，并持續(xù)投入了大量資金來支持合成生物學(xué)的發(fā)展[5]。中國政府也通過持續(xù)性科研基金投入高度重視合成生物學(xué)發(fā)展，并在2021年 《第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確將合成生物學(xué)列為科技前沿領(lǐng)域方向之一。在過去十年里，合成生物學(xué)領(lǐng)域的科研基金投入在全球范圍內(nèi)保持了快速增長，政府資助在科研活動中發(fā)揮著越來越重要的作用，該領(lǐng)域的科研基金具有比以往更大的規(guī)模、更強的導(dǎo)向性，科學(xué)基金正面臨從量變到質(zhì)變的關(guān)鍵過程。但是國家公共財政資源是有限的，科研基金取之于民，該新興技術(shù)領(lǐng)域的科研基金資助效果如何？這是當(dāng)前公共政策制定者、高?？蒲泄芾碚吆涂蒲腥藛T需要研究的一項重要議題。

以往關(guān)于科研基金資助與科研產(chǎn)出關(guān)系探討的相關(guān)研究主要涉及兩大研究主題，第一類文獻(xiàn)側(cè)重從宏觀層面探討受到基金資助的科研產(chǎn)出研究績效。宋志紅等[6]基于傾向得分分層法實證分析了技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域科研基金的資助效果，結(jié)果表明與未獲得科學(xué)基金資助的研究者相比，受基金資助的科研人員其產(chǎn)出更高。GAO等[7]基于基金論文發(fā)表的數(shù)據(jù)，以中國 “973計劃”量子物理學(xué)領(lǐng)域為例論證了科研基金的有效性，表明受基金資助的效果優(yōu)于該領(lǐng)域平均水平。Fedderke等[8]以南非國家研究基金會 (NRF)資助的項目為例研究基金資助的有效性，發(fā)現(xiàn)基金資助對論文發(fā)表量和引用量具有正向影響，但不同學(xué)科領(lǐng)域科研基金的資助績效在論文產(chǎn)出量和引用量方面存在差異。SAQIB等[9]對巴基斯坦衛(wèi)生研究資金與產(chǎn)出的關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果表明衛(wèi)生科研經(jīng)費直接影響科研產(chǎn)出。第二類文獻(xiàn)側(cè)重探討微觀層面科研基金制度和不同基金資助模式下的科研產(chǎn)出績效。李文平等[10]、尚虎平等[11]、田人合等[12]研究了項目申請者既有特征因素與產(chǎn)出績效的促進(jìn)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)性別、年齡、資助年齡、高校層次、職稱、申請者 “頭銜”等對科研績效的影響存在異質(zhì)性。田人合等[13]以杰青基金地球科學(xué)項目為例，基于DID模型實證研究了科研基金資助效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)獲得資助的科學(xué)家其科研產(chǎn)出量更加顯著。Yin等[14]從集中機構(gòu)資助的角度探討科研資助的效率，發(fā)現(xiàn)基金在研究機構(gòu)的集中與科研產(chǎn)出方面存在負(fù)相關(guān)。Mongeon等[15]對加拿大魁北克省的資金資助與研究生產(chǎn)力、科學(xué)影響之間的關(guān)系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)20%左右的研究人員掌握了80%的研究資金、基金資助與研究生產(chǎn)力和影響力密切相關(guān)，當(dāng)投入和產(chǎn)出增長時，產(chǎn)出的增長與投入的增長不成正比，研究經(jīng)費的集中會導(dǎo)致邊際回報下降。

總體來說，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對于科研基金資助效果的相關(guān)研究已取得較豐碩的成果。盡管人們通常認(rèn)為資助會增加科研產(chǎn)出，與未獲資金支持的研究相比，受資助的研究具有更高的社會影響[16-17]，但基金資助效果評估的指標(biāo)是多樣的、資金的高投入不一定會導(dǎo)致高水平科研產(chǎn)出[18]，故基金資助對科研產(chǎn)出的影響仍然是具有爭議的議題[1]。Daniela等[19]基于歐盟的基金資助框架研究了基金資助、合作對科學(xué)生產(chǎn)力的影響，結(jié)果表明在基金資助期間內(nèi)并沒有導(dǎo)致科研產(chǎn)出的增加，資助后的時期成員國間的合作對科研產(chǎn)出卻有積極而顯著的影響。Jacob等[20]對1980—2000年NIH項目對科研產(chǎn)出的影響進(jìn)行實證分析，結(jié)果表明基金資助對科學(xué)生產(chǎn)力的影響非常有限，接受過資助在未來五年內(nèi)只能增加一篇論文。Fonseca等[21]評估了巴西七種被忽視的熱帶病的研究資金與產(chǎn)出之間的關(guān)系，結(jié)果表明二者之間相關(guān)性較差。Zhi等[22]對中國自然科學(xué)基金生命科學(xué)領(lǐng)域的資金配置對科研產(chǎn)出的影響進(jìn)行了實證分析，研究表明資金分配集中的機構(gòu)并未對科研活動產(chǎn)生預(yù)期的積極溢出效應(yīng)，相反，存在規(guī)模報酬遞減的 “倒U形”模式，大多數(shù)資金分配集中的機構(gòu)對科研產(chǎn)出產(chǎn)生負(fù)面影響。

論文是科研活動的主要產(chǎn)出形式，基金資助論文是指以國家為主體，地方、機構(gòu)、企業(yè)、社會團(tuán)體、軍隊等為補充的多層次資助體系提供科研經(jīng)費產(chǎn)生的論文，目前基金資助論文是測度基金資助效果的理想對象[23]。近年來全球合成生物學(xué)的論文數(shù)量呈顯著增長趨勢，在合成生物學(xué)領(lǐng)域基金資助是否有效促進(jìn)了科研產(chǎn)出？基金資助如何影響科研產(chǎn)出？這是本研究待解決的問題。本文以2010—2020年Web of Science核心合集引文索引數(shù)據(jù)庫中SCI、SSCI和A&HCI論文中收錄的合成生物學(xué)領(lǐng)域全球發(fā)文前五國家的基金資助論文為研究樣本，從基金論文的數(shù)量、質(zhì)量和相對影響力三個維度研究科研基金的資助效果。較之已有研究，本研究的貢獻(xiàn)在于：①在研究方法上，已有研究多以文獻(xiàn)計量分析為主，側(cè)重從學(xué)科領(lǐng)域、研究機構(gòu)和國家科研合作等維度量化分析基金資助的論文發(fā)表特征，本研究則從基金論文的數(shù)量、質(zhì)量和相對影響力這三項較為綜合全面的指標(biāo)反映基金資助論文的科研產(chǎn)出水平；②在研究視角上，作為21世紀(jì)典型新興兩用技術(shù)的合成生物學(xué)，該領(lǐng)域科研基金資助效果如何，是迄今為止國內(nèi)外鮮有涉及的研究議題，本研究聚焦合成生物學(xué)領(lǐng)域，探究其基金資助對產(chǎn)出水平的影響；③樣本覆蓋上，由于Web of Science于2008年開始系統(tǒng)收集基金信息，2010—2020年被稱為合成生物學(xué)發(fā)展的第二個十年[24]，故本研究選取2010—2020年基金論文數(shù)據(jù)作為研究樣本，從多維度、多視角系統(tǒng)性量化分析合成生物學(xué)領(lǐng)域基金資助對科研產(chǎn)出的影響，研究所得結(jié)論更為全面客觀，所得啟示可為后續(xù)該領(lǐng)域深化探究提供經(jīng)驗借鑒。

1 文獻(xiàn)回顧

在科技評價研究中，論文產(chǎn)出的數(shù)量和質(zhì)量是量化評估基金資助效果最常用的參數(shù)[25]，對受基金資助的科研產(chǎn)出進(jìn)行評價能夠使管理決策部門正確評估基金資助效果，作為衡量基金使用效率、制定激勵措施和基金分配計劃的依據(jù)[26]。

從科研產(chǎn)出的評價方法來看，梳理回顧國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)可知，已有研究從三個維度進(jìn)行測度。第一支文獻(xiàn)基于同行評審的方法評估科研基金的績效。徐芳等[27]將基金委同行評議和中科院研究所綜合評價相結(jié)合，探討了中國科研評價改革與發(fā)展40年。王莉華[28]通過剖析英國科研評價活動自1986年以來運行管理的特征和變革，探討了同行評議對科研評價成效的影響。第二支文獻(xiàn)采用定性的方法來評估。Molokhia等[29]研究指出，歐盟委員會基于向過去項目的所有參與者進(jìn)行問卷調(diào)查的方法對2002—2010所有衛(wèi)生基金項目進(jìn)行產(chǎn)出影響評估。張恩瑜等[30]基于Vague集多準(zhǔn)則決策法，對國家自科基金資助的實施狀況進(jìn)行全面評估。郭嘉等[31]運用問卷調(diào)查方法，探究科學(xué)基金資助的人才對科學(xué)基金資助績效的整體評價。第三支文獻(xiàn)從科學(xué)計量學(xué)和實證角度研究基金資助效果。陳秋怡等[32]對2012—2016年SCI論文發(fā)表量前六國的科研基金資助與論文產(chǎn)出進(jìn)行實證分析，結(jié)果表明受基金資助影響下的科研產(chǎn)出數(shù)量和質(zhì)量皆得到明顯提升，且各國不同的基金資助模式對論文產(chǎn)出水平有不同影響。Wang等[33]基于2009年10個國家的SCI論文分析基金資助對研究成果的影響，發(fā)現(xiàn)不同國家的科研基金有單一主導(dǎo)、雙基金主導(dǎo)和多機構(gòu)主導(dǎo)三種不同的資助模式。Chen等[34]通過文獻(xiàn)計量分析、主題分析和引文網(wǎng)絡(luò)分析，對1991—2012年全球納米技術(shù)發(fā)展的NSF資助效果進(jìn)行評估。張詩樂等[25]基于數(shù)量、被引頻次等指標(biāo)，對國家自科基金的資助效果進(jìn)行研究。還有研究綜合運用多種評估方法，將定性與定量相結(jié)合系統(tǒng)分析基金資助成效，如楊芳娟等[35]構(gòu)建出基于 “評估議題-關(guān)鍵問題-證據(jù)”的科研基金資助效果評估框架。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界關(guān)于科研基金資助效果的評價研究已取得一定進(jìn)展，為后續(xù)相關(guān)研究奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。但是，已有研究在指標(biāo)選取上存在不同程度的單一、主觀片面的研究局限，Gao等[7]從三個不同維度的全面量化評估為本研究提供了參考借鑒?；诖?，本研究從基金論文數(shù)量、相對質(zhì)量和相對影響力進(jìn)行分析，嘗試探究更為科學(xué)合理的科研產(chǎn)出評價指標(biāo)，以全面評估合成生物學(xué)領(lǐng)域科研基金資助對科研產(chǎn)出的影響。

2研究設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

Web of Science于2008年開始系統(tǒng)收集基金信息[36]，2009年初發(fā)布了新的資助信息檢索功能，新增了三個檢索字段標(biāo)簽，包括FO (Funding Organization)、FG (Funding Agency and Grant Number)和FT (Funding Text)，用于收集和提取基金資助信息[20]。基于此，本文使用2010—2020年WOS核心合集中的SSCI、SCIE和A&HCI作為研究樣本來源，類型限定為article，借鑒Shapira等[37]關(guān)于合成生物學(xué)領(lǐng)域論文的檢索式，并在此基礎(chǔ)上添加TS = (engineering biolog*)作為對已有檢索式的補充完善，初步得到合成生物學(xué)領(lǐng)域的研究總數(shù)據(jù)89606條。

如何從Web of Science中搜集關(guān)于合成生物學(xué)領(lǐng)域全面的基金資助論文，是本文首先要解決的問題。為了準(zhǔn)確、完整地收集基金資助的科研論文，我們參考Wang等[33]的研究，假設(shè)所有科研基金的名稱都以26個字母或0—9的10個阿拉伯?dāng)?shù)字開頭，并結(jié)合WOS數(shù)據(jù)庫提供的通配符*，在前述合成生物學(xué)領(lǐng)域論文檢索式的基礎(chǔ)上加入FO = (a* or b* or c* or d* or e* or f* or g* or h* or i* or j* or k* or l* or m* or n* or o* or p* or q* or r* or s* or t* or u* or v* or w* or x* or y*or z* or 0* or 1* or 2* or 3*or 4* or 5* or 6* or 7* or 8* or 9*)。最終共收集到基金論文數(shù)據(jù)74469條，結(jié)合使用R和VantagePoint文本挖掘軟件從確認(rèn)文本中提取組織數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和合并，選取合成生物學(xué)領(lǐng)域全球發(fā)文量前五的國家 (美國、中國、德國、英國和日本)進(jìn)行分析。

2.2 科研產(chǎn)出評價指標(biāo)體系構(gòu)建

學(xué)術(shù)論文作為科研產(chǎn)出的重要形式，在分析科研產(chǎn)出績效和政府資助決策中得到了廣泛應(yīng)用[38]。筆者對已有文獻(xiàn)中涉及科研產(chǎn)出評價指標(biāo)體系的相關(guān)研究進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，主要結(jié)果見表1。由表1可知，目前國內(nèi)外相關(guān)研究中對科研產(chǎn)出評價指標(biāo)設(shè)定較為一致，主要按照論文數(shù)量、質(zhì)量以及綜合了數(shù)量和質(zhì)量衍生而來的復(fù)合指標(biāo)——科研影響力三個維度進(jìn)行測度，其中，大部分研究基于數(shù)量和質(zhì)量兩項指標(biāo)展開分析，不同學(xué)者對于高被引論文數(shù)是用以表征論文質(zhì)量還是論文影響力尚未形成一致看法。數(shù)量指標(biāo)包括論文發(fā)表數(shù)量等，質(zhì)量指標(biāo)包括論文被引頻次、高被引論文數(shù)等[39]，影響力指標(biāo)一般用論文相對影響力指數(shù)[7]、該領(lǐng)域高被引論文數(shù)[40]、論文下載量[41]、h指數(shù)[42]等來衡量。

表1 已有研究對科研產(chǎn)出評價的指標(biāo)體系構(gòu)建及測度

科技評價領(lǐng)域一般認(rèn)同論文被引指標(biāo)能夠反映研究的質(zhì)量。不可否認(rèn)的是，論文被引頻次有時是一種表面現(xiàn)象，除了受論文本身質(zhì)量影響外，還受到如作者聲望、學(xué)術(shù)能力、合作、基金資助、期刊開放獲取情況、自引和 “互引俱樂部”效應(yīng)等因素的影響[55]，無法準(zhǔn)確反映學(xué)術(shù)論文的真實價值和質(zhì)量。但其作為科學(xué)計量學(xué)評價中的常用指標(biāo)，通常在排除負(fù)面引用和不當(dāng)引用等局限性的情況下，被引頻次越高代表論文質(zhì)量越好，不能由此削弱科研論文質(zhì)量在論文被引頻次影響因素中的重要地位?；谡撐谋灰笜?biāo)在反映研究質(zhì)量方面的重要性及自身存在的局限性，綜合權(quán)衡信息涵蓋度、數(shù)據(jù)可得性、指標(biāo)合理性和結(jié)果的可驗證性等因素，本文借鑒Gao等[7]的研究，從基金論文的數(shù)量、質(zhì)量和相對影響力三個維度來構(gòu)建科研產(chǎn)出評價的衡量指標(biāo)，對指標(biāo)的詳細(xì)描述見表2。

表2 基金論文的科研產(chǎn)出評價測度指標(biāo)及其描述

需要指出的是，相對影響力作為基于論文數(shù)量和質(zhì)量的衍生指標(biāo)，與研究質(zhì)量是一個相對的概念，需要結(jié)合分析比較的具體情境。本研究中，研究質(zhì)量主要側(cè)重于表征在合成生物學(xué)發(fā)文前五國家中，基于基金資助的科研產(chǎn)出在不同國家間的橫向比較，而相對影響力主要側(cè)重于表征合成生物學(xué)領(lǐng)域全球發(fā)文前五國家中，各國受基金資助的科研產(chǎn)出相對于全球平均水平，以及各國基金論文相對于非基金論文的相對影響力。

(1)基金論文的科研產(chǎn)出數(shù)量類指標(biāo)。論文發(fā)表數(shù)量是一種常用的量化研究影響指標(biāo)，Gao等[7]關(guān)于基金論文數(shù)量分析的指標(biāo)是從在 “四大杰出同行評審期刊”上發(fā)表的論文數(shù)、在該主題中影響因子最高的10%期刊上發(fā)表的論文數(shù)和在該主題中影響因子最高的50%期刊上發(fā)表的論文數(shù)來衡量。本文選取全球前五國家的基金論文發(fā)文總量、前五國家各國基金論文與本國總發(fā)文量占比、前五國家一作和通訊作者的年度基金發(fā)文占全球總基金發(fā)文量的比重這三個指標(biāo)。

(2)基金論文產(chǎn)出質(zhì)量類指標(biāo)。相對于科研產(chǎn)出的數(shù)量指標(biāo)，學(xué)者們選定測度科研產(chǎn)出質(zhì)量的指標(biāo)較為豐富。本研究參考Agarwal等[56]以及Gao等[7]的研究，使用期刊不同分區(qū)的占比、論文總被引頻次和論文篇均被引頻次三個指標(biāo)來衡量基金論文的產(chǎn)出質(zhì)量。①基金論文的期刊不同分區(qū)占比，選取合成生物學(xué)研究領(lǐng)域基金發(fā)文量全球前五國家中各個國家發(fā)文量占據(jù)前100的期刊，對其JCR分區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計并進(jìn)行國別間的比較；②基金論文的總被引頻次，即合成生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)文全球前五國家中，各個國家基金論文的總被引次數(shù)；③各國的論文篇均被引次數(shù)，包括論文篇均總被引頻次、論文年篇均被引次數(shù)。學(xué)術(shù)出版物中的篇均被引次數(shù)反映了各國基金論文的平均水平，可用公式表示為：

AC(P)=TC(P)/N(P)

其中，AC(P)是指各國的篇均被引次數(shù)、P表示基金論文、TC(P)表示各國該領(lǐng)域所有基金論文被引次數(shù)的總和、N(P)表示各國基金論文總數(shù)。

(3)基金論文相對影響力指標(biāo)。本研究中相對影響力是指各國基金論文相對于該領(lǐng)域全球平均水平以及相對于非基金論文的影響力，通過各國基金論文平均被引用的總次數(shù)與全球所有基金論文平均被引用的總次數(shù)之比來計算[7]，可用公式表示為：

其中，RI(P1)是指該領(lǐng)域各國基金論文的相對影響力、CT(P1)是指各國基金論文平均被引用的影響力、CT(Pi)是指各國基金論文被引用總次數(shù)、N表示合成生物學(xué)領(lǐng)域基金論文總量。相對影響力的指標(biāo)反映論文的相對研究績效，如果該值大于1，說明該國的基金論文相對影響力高于平均值，反之則低于平均水平。

3 合成生物學(xué)領(lǐng)域科研基金的資助效果分析

3.1 基本描述性統(tǒng)計分析

2010—2020年合成生物學(xué)領(lǐng)域全球論文與基金論文年度發(fā)文總量及趨勢如圖1所示。從顯示結(jié)果來看，2010年以來合成生物學(xué)領(lǐng)域全球發(fā)文總量和基金論文量皆呈逐年增長態(tài)勢，經(jīng)計算，基金論文占比從2010年達(dá)到總發(fā)文量的78%穩(wěn)步上升到2020年的83%，可見科研基金資助對于合成生物學(xué)的發(fā)展起到了重要推動作用。

進(jìn)一步對該領(lǐng)域全球發(fā)文總量和基金論文發(fā)表量按國別分別進(jìn)行統(tǒng)計，得到圖2所示的統(tǒng)計結(jié)果 (這里僅顯示排名前五的國家)。從結(jié)果來看，合成生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)文總量和基金論文發(fā)文量的全球前五國家排名一致，依次為美國、中國、德國、英國和日本；從二者發(fā)文量的分布情況來看，美國發(fā)文總量和基金論文發(fā)表量顯著高于其他國家，在該領(lǐng)域扮演 “領(lǐng)頭羊”角色，中國緊隨其后成為 “追趕者”，其次依次為德國、英國和日本，但相較美國和中國而言差距不甚明顯。最后，本文分別就全球前五國家各國基金論文發(fā)文量與該國發(fā)文總量所占比率進(jìn)行計算，發(fā)現(xiàn)基金資助的文章占比皆達(dá)到79%以上且高于全球平均水平，說明合成生物學(xué)的發(fā)展與基金資助緊密相關(guān)，其發(fā)展得到全球公共政策制定者的高度重視。

圖1 2010—2020年合成生物學(xué)領(lǐng)域全球論文與基金論文年度發(fā)文總量及趨勢

對2010—2020年合成生物學(xué)基金論文發(fā)文量全球前五國家研究涉及的學(xué)科分布進(jìn)行統(tǒng)計，得到表3所示結(jié)果。由表3可見，生物化學(xué)與分子生物學(xué)、化學(xué)、科技與其他主題以及材料科學(xué)這四大學(xué)科領(lǐng)域受到全球發(fā)文量前五國家科研基金的主要資助和支持。有所區(qū)別的是，美國和日本前五學(xué)科領(lǐng)域里還側(cè)重藥理學(xué)與藥學(xué)，中國和英國側(cè)重工程學(xué)，德國和日本側(cè)重生物技術(shù)與應(yīng)用微生物學(xué)。

3.2 基金論文數(shù)量

學(xué)術(shù)論文數(shù)量是評價科學(xué)研究與發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)，可以作為評價基金論文產(chǎn)出水平的一種依據(jù)。本文對2010—2020年合成生物學(xué)領(lǐng)域基金論文數(shù)量的分析主要從三方面展開，即各國發(fā)文數(shù)量及趨勢 (包括該國發(fā)文總量與基金論文發(fā)表量)、各國發(fā)文量占全球的份額及趨勢 (包括該國發(fā)文總量占全球總發(fā)文量的比例、該國基金論文量占全球基金論文量的比例)、各國一作和通訊作者的發(fā)文量占全球的份額及趨勢 (包括該國一作和通訊作者的發(fā)文總量占全球總發(fā)文量的比重、該國一作和通訊作者的基金論文量占全球基金論文量的比重)。

表3 2010—2020年合成生物學(xué)基金論文發(fā)文量前五國家的學(xué)科分布

全球前五國家的總論文數(shù)量和基金論文的總量都呈逐年上升態(tài)勢，這與合成生物學(xué)本身在商業(yè)和軍事領(lǐng)域深遠(yuǎn)的研究需求和潛力密不可分，其應(yīng)用前景引起全球領(lǐng)先國家的高度關(guān)注和項目基金資助。同時，從各個國家的發(fā)文情況來看，中國合成生物學(xué)發(fā)文總量和基金論文的數(shù)量自2010年以來顯示出驚人的增長趨勢，已位居全球第二，僅次于美國。相比之下，美國、德國和日本的發(fā)展則穩(wěn)中有進(jìn)，英國經(jīng)歷了2010—2015年的緩慢增長后增速逐漸加快，這與其國家發(fā)展戰(zhàn)略和科研基金投入緊密相關(guān)。

為了進(jìn)一步探究 2010—2020年合成生物學(xué)前五國家的全球占比和各國基金論文占比，我們計算了前五各個國家發(fā)文量占全球的份額以及基金論文占本國發(fā)文量的比率，結(jié)果見表4。

由表4可知：①從合成生物學(xué)發(fā)文前五國家分別占全球份額比重的均值來看，美國占全球份額的29.3%、中國為16.7%、德國為8.2%、英國和日本皆占7%左右；從年度增長趨勢來看，美國自2014年占全球份額的比重略有下降，中國自2010年以來全球占比迅速上升 (從10.2%增長到23.1%)，德國無論從均值還是年度增長來看都一直穩(wěn)定在8%，英國自2016年以來穩(wěn)定在8%，較前5年略有提升，日本自2010年以來全球占比趨勢稍有放緩，從2010年的8.6%降至5.6%。②從合成生物學(xué)全球基金論文占比來看，2010年基金論文占比為78.2%，此后一直在80%以上，表明科研基金資助在很大程度上有力推動了全球合成生物學(xué)的發(fā)展；從2010—2020年合成生物學(xué)全球發(fā)文前五國家各國的基金論文占比情況來看，美國始終保持在90%左右的水平——雖然私營部門也積極參與合成生物學(xué)的研發(fā)，但美國在該領(lǐng)域主要還是政府投入大量資金，且經(jīng)費逐年增加，其中美國政府資助的經(jīng)費中很大部分用于生物燃料研究。中國則始終穩(wěn)定在90%以上，日本穩(wěn)定在80%以上，但從增長趨勢來看，日本近三年基金論文比例稍有下降，或與日本對該領(lǐng)域科研基金資助減弱有關(guān)；德國2010年為78.7%，之后呈逐年增長態(tài)勢。值得一提的是，從基金論文占比趨勢來看，中國和英國呈現(xiàn)出非常相近的態(tài)勢，分別從84.0%、82.5%逐漸增長至90%左右，這與近年來中英兩國在合成生物學(xué)的科研基金資助和國家戰(zhàn)略層面的政策支持緊密相關(guān)。

表4 2010—2020年全球前五國家的發(fā)文量占全球的份額及趨勢 單位 (%)

一作或通訊作者一般被認(rèn)為對文章的貢獻(xiàn)最大，體現(xiàn)了文章所在單位的學(xué)術(shù)水平[57]。本文用一作或通訊作者所屬國家的發(fā)文數(shù)量來體現(xiàn)該國的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，對2010—2020年合成生物學(xué)研究前五國家一作和通訊作者的發(fā)文全球占比進(jìn)行統(tǒng)計，包括該國一作和通訊作者的發(fā)文總量占全球發(fā)文總量的比重、該國一作和通訊作者的基金論文量占全球基金論文量的比重。從計算得出的平均值來看，美國為23.5%、中國為14.9%、德國和日本為5.8%、英國為4.8%。從增速來看，德國、英國和日本稍微緩慢，依然在致力于持續(xù)投入政府基金以促進(jìn)合成生物學(xué)科研產(chǎn)出。美國作為成熟的經(jīng)濟體，在合成生物學(xué)的基金資助使得該領(lǐng)域始終保持全球領(lǐng)先地位，但基金論文產(chǎn)出的加速度在減小，從2010年的28.2%降至2020年的19.9%。中國近十年以來在該領(lǐng)域的發(fā)展勢頭迅猛、基金投入急劇增加、資助成果尤為顯著，增速從2010年的8.8%上升至2020年的20.9%，并于2019年一作或通訊作者發(fā)文總量首度超越美國、2020年發(fā)文總量和基金論文發(fā)文量皆超越美國，從而成為一作或通訊作者的發(fā)文總量和基金論文發(fā)文量占比皆全球第一的國家。

全球前五國家都高度重視合成生物學(xué)的發(fā)展以及對社會經(jīng)濟發(fā)展帶來的影響，投入了大量科研經(jīng)費，以科研基金推動合成生物學(xué)研究的發(fā)展。中國合成生物學(xué)研究在2010年左右開始與國際高度接軌，與發(fā)達(dá)國家相比處于 “起步較晚、跟跑且爭取迎頭追趕”的狀態(tài)。究其原因，重大科技問題的提出與國家科技發(fā)展戰(zhàn)略部署緊密相關(guān)，2006年中國就在 《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006—2020年)》中提到生物技術(shù)將成為21世紀(jì)引發(fā)新科技革命的重要推動力量，要發(fā)展包括新一代工業(yè)生物技術(shù)等的前沿生物技術(shù)。2010年以來，科技部 “973計劃”設(shè)置了10個合成生物學(xué)專項， “863計劃”啟動了 “合成生物學(xué)”重大項目。2011年 《國家中長期生物技術(shù)人才發(fā)展規(guī)劃 (2010—2020年)》提到中國生物技術(shù)發(fā)展的總體水平與世界先進(jìn)水平相比差距顯著，研發(fā)投入仍然不足，提出要以 “建設(shè)生物技術(shù)強國、生物產(chǎn)業(yè)大國”為目標(biāo)，相繼發(fā)布了 《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006—2020年)》 《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展 “十一五”規(guī)劃》 《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》 《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》 《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃 (2011—2015年)》 《 “十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》 《 “十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項規(guī)劃》 《國家中長期生物技術(shù)人才發(fā)展規(guī)劃 (2010—2020年)》 《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 《中國制造2025》 《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》 《 “十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》以及 《 “十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項規(guī)劃》等政策文件，加快合成生物學(xué)的發(fā)展。

3.3 基金論文相對質(zhì)量

發(fā)文量反映的是科研論文數(shù)量，但更多的論文并不等同于 “更好的”產(chǎn)出[58]。已有研究中衡量科研論文質(zhì)量的指標(biāo)主要在于文獻(xiàn)的被引情況，被引頻次反映了該成果受關(guān)注的程度和對學(xué)科發(fā)展的影響程度，以及該國或地區(qū)的科研質(zhì)量，是同行評議其學(xué)術(shù)價值的一個重要指標(biāo)。JCR期刊分區(qū)是依據(jù)當(dāng)年影響因子的大小由高到低排列后，將學(xué)科內(nèi)的期刊平均分為四個等級，即Q1～Q4區(qū)[59]，反映了不同分區(qū)的期刊論文學(xué)術(shù)影響力。有鑒于此，本文對基金論文產(chǎn)出質(zhì)量的分析從期刊不同分區(qū)的占比、論文總被引頻次、論文篇均被引頻次三個維度進(jìn)行分析，對2010—2020年合成生物學(xué)領(lǐng)域全球發(fā)文前五國家基金論文的期刊不同分區(qū)占比、總被引頻次和篇均被引頻次進(jìn)行全面的統(tǒng)計分析，結(jié)果如表5所示。

表5 2010—2020年全球前五國家合成生物學(xué)基金論文質(zhì)量分析

期刊不同分區(qū)占比對于衡量科研產(chǎn)出質(zhì)量具有重要意義。本文對基金論文發(fā)文總量全球前五國家的發(fā)文量前100期刊的JCR分區(qū)占比情況進(jìn)行了統(tǒng)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合成生物學(xué)基金論文發(fā)文前五國家一區(qū)占比里，美國、德國和英國都在70%以上，中國也為69%，日本最低 (42%)，整體上反映了基金資助論文的論文質(zhì)量整體水平較高。中國雖然基金論文發(fā)文總量位居世界第二，但是Q1占比排在德國和英國之后，Q2占比也高于美國、德國和英國，表明中國雖在基金論文數(shù)量上發(fā)展迅猛，但科研產(chǎn)出質(zhì)量仍略有不足，還有很大提升空間。

論文總被引頻次是評價論文學(xué)術(shù)價值和研究質(zhì)量的公認(rèn)指標(biāo)，研究分析2010—2020年基金論文的總被引頻次，可以從側(cè)面反映出科研基金的資助效益。從基金論文總被引頻次來看，全球合成生物學(xué)基金論文總被引頻次為1630946次，全球前五國的總被引頻次排名依次為美國、中國、英國、德國和日本，對基金論文總被引頻次的全球占比進(jìn)行計算，可得全球前五國依次為美國 (44%)、中國 (17%)、英國和德國 (10%)以及日本 (6%)。從總被引頻次指標(biāo)反映的基金論文質(zhì)量來看，美國在合成生物學(xué)領(lǐng)域基金論文的影響力顯著領(lǐng)先于其他國家，中國緊隨其后、但與美國相比仍有較大差距，德國雖然在基金論文發(fā)表數(shù)量上高于英國而位居全球第三，但從總被引頻次反映的基金論文質(zhì)量來看，英國則高于德國。

論文篇均總被引頻次反映了論文質(zhì)量的平均水平，是評價論文質(zhì)量和學(xué)術(shù)影響力的重要指標(biāo)之一，包括基金論文總篇均被引頻次、基金論文年篇均被引次數(shù)。從基金論文篇均總被引次數(shù)來看，美國和英國 (分別為30.51和29.09)最高，其次為德國 (26.45)、日本 (19.34)，中國反而是五國最低 (18.02)；從基金論文年篇均被引次數(shù)來看，與總篇均被引頻次基本一致，美國和英國依然處于全球領(lǐng)先水平，其次是德國和日本，中國仍然落后于這些國家，為全球第五。故基于篇均總被引頻次的基金論文質(zhì)量來看，美國和英國在全球影響力最高，其次為德國和日本，中國雖自2010年以來在科研基金的資助下基金論文數(shù)量取得突破性進(jìn)展，數(shù)量的迅速增加也大大提升了中國基金論文的總被引頻次，但基于篇均被引頻次表征的論文質(zhì)量的平均水平來看，中國仍然落后于美國、英國、德國和日本。

3.4 基金論文的相對影響力

本文從兩個角度分析合成生物學(xué)基金論文的相對影響力，相關(guān)計算結(jié)果如表6所示。一是基于全球前五國與全球平均水平的對比來看各國基金論文的相對影響力。從計算結(jié)果來看，合成生物學(xué)前五國家中，美國、德國和英國的基金論文相對影響力皆大于1，表明基金資助推動的論文產(chǎn)出相對影響力整體上優(yōu)于全球平均水平，中國和日本略低于平均水平。二是基于基金論文與非基金論文的對比來看基金論文的相對影響力。根據(jù)非基金論文相對影響力計算結(jié)果可見，英國非基金論文相對影響力位居全球第一 (1.79)、美國次之 (1.42)，英、美和德國仍然高于全球平均水平，而中國 (0.79)和日本 (0.83)非基金論文的相對影響力趨勢與基金論文一樣，低于平均水平。整體而言，全球前五國家美國、德國、中國和日本的基金論文相對影響力皆高于非基金論文，說明受基金資助的推動，這些國家的合成生物學(xué)科研產(chǎn)出影響力得到顯著提升。英國非基金論文相對影響力高于基金論文，可能的解釋是：一方面，在英國合成生物學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展過程中，資金資助只是其中影響因素之一；另一方面，可能與各國不同的基金資助制度安排和目的有關(guān)，歐盟基金資助是創(chuàng)造和共享知識的手段，通過促進(jìn)知識交流、資源共享和社會影響而推動高質(zhì)量和影響力的研究，不一定以科學(xué)出版物發(fā)表為目的[60]。此外，英國于2020年實現(xiàn)正式 “脫歐”，故在此之前，僅用短期的論文發(fā)表難以準(zhǔn)確衡量[20]。

表6 合成生物學(xué)全球前五國家的基金論文相對影響力

4 研究結(jié)論與研究局限

4.1 研究結(jié)論

政府資助是重要的科研資源，為世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，由于這些資金取之于民，因此我們需要評估科研資金使用的有效性[8]。政策制定者需要評估合成生物學(xué)領(lǐng)域科研基金資助的有效性，并設(shè)計更有效的政策工具以推進(jìn)公共資金的有效利用，促進(jìn)合成生物學(xué)的發(fā)展。本文以合成生物學(xué)領(lǐng)域為例，就科研基金資助對科研產(chǎn)出的影響進(jìn)行分析，相關(guān)結(jié)論可歸納為以下三個方面。

(1)從基金論文數(shù)量來看，科研基金資助有效促進(jìn)了合成生物學(xué)的論文產(chǎn)出數(shù)量。2010—2020年合成生物學(xué)基金論文發(fā)文全球前五的國家依次為美國、中國、德國、英國和日本；從基金論文與總發(fā)文量占比來看，全球前五國家的基金論文皆占到總發(fā)文量的80%以上；從一作或通訊作者的發(fā)文全球占比來看，中國發(fā)展勢頭迅猛并于2019年首度超越美國，從而成為一作或通訊作者的發(fā)文占比全球第一國家。

(2)從基金論文的相對質(zhì)量來看，美國、英國的基金論文質(zhì)量處于全球領(lǐng)先水平，其次為德國和日本，相對于中國基金資助在論文產(chǎn)出數(shù)量方面取得的顯著成效而言，其產(chǎn)出質(zhì)量仍然落后于美、英、德、日等創(chuàng)新強國。顯然，中國在合成生物學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域展開大國科技競爭、打造科技強國戰(zhàn)略的目標(biāo)上仍然任重道遠(yuǎn)。

(3)從基金論文的相對影響力來看，受基金資助的推動，全球前五國家合成生物學(xué)科研產(chǎn)出的影響力皆得到不同程度的提升，尤其是對美國、英國和德國，但對中日兩國科研影響力的提升效果尚不顯著；與非基金論文相比，基金資助有效提升了基金論文的相對影響力。此外我們發(fā)現(xiàn)了一個例外而有趣的現(xiàn)象：英國非基金論文的相對影響力高于基金論文的相對影響力。我們認(rèn)為這可以由兩方面原因來解釋：一是對英國來說，基金資助只是該國合成生物學(xué)高質(zhì)量、高水平發(fā)展的影響因素之一；二是英國在2020年正式脫歐，在此之前仍然在歐盟基金資助計劃下，因此僅基于學(xué)術(shù)出版來測度歐盟資助效果存在很大局限。中國和許多歐洲國家的資助評估體系都強調(diào)學(xué)術(shù)發(fā)表是衡量資助成果的直接學(xué)術(shù)價值，但歐盟資助計劃并非如此，本文這一發(fā)現(xiàn)與WANG等[33]的研究結(jié)論較為一致。

4.2 研究局限

本文的研究局限在于：第一，在WOS中僅通過FO來檢索基金資助信息存在一定的局限性，可能會遺漏掉部分資助記錄[38-61]，后續(xù)研究可進(jìn)一步探究該問題的解決方案；第二，本文是基于基金論文發(fā)表的數(shù)據(jù)對科研基金資助效果進(jìn)行評估，但科研產(chǎn)出有多種形式，不僅包括論文發(fā)表，還包括學(xué)術(shù)著作、專利、產(chǎn)品等成果。因此在未來研究中，需要探索構(gòu)建更加完善、全面的指標(biāo)體系進(jìn)行基金資助效果評價；第三，為了盡量減少潛在的偏差，我們的研究只關(guān)注合成生物學(xué)這一個研究領(lǐng)域，然而同樣作為近年來中國和歐美等發(fā)達(dá)國家予以關(guān)注的其他新興技術(shù)，如人工智能、納米等領(lǐng)域，基金資助效果是否一致？進(jìn)一步的研究應(yīng)該檢驗基金資助對其他新興技術(shù)的影響，以驗證本文研究結(jié)果是否具有普遍性。