吳 叢，阿儒涵

（1.中國科學院大學，北京 100049；2.中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190；3.中國科學院大學公共政策與管理學院，北京 100049）

1 研究背景

院士制度起源于17 世紀的歐洲，自此之后，在歐洲、美洲和亞洲等地區(qū)成為了受廣泛認可的最高學術(shù)榮譽制度。院士制度包含概念要素眾多，而外籍院士作為院士制度中的重要組成部分，在推動各國展開國際合作、凝聚國際科學力量、促進科學發(fā)展和傳播科學知識等方面都發(fā)揮了重要的作用。

外籍院士制度在中國的建立經(jīng)歷了漫長曲折的過程。新中國成立后，院士制度在中國并沒有完全建立，而“外籍院士”這一稱號也沒有實際落實，直至1992 年，中國科學院（以下簡稱“中科院”）第六次學部委員會大會通過了《中國科學院學部委員章程（試行）》，首次以文件形式明確了外籍學部委員的標準和選舉制度；兩年后，中科院第七次院士大會再次修訂通過了《中國科學院院士章程》，并在本次大會上選舉產(chǎn)生了14 位外籍院士，至此，中國外籍院士制度才正式建立［1］。據(jù)中科院學部局［2］統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2019 年3 月，中國科學院共有外籍院士88 人，主要集中于歐洲、美洲和亞洲地區(qū)，其中歐洲區(qū)外籍院士共25 人、美洲區(qū)共54 人、亞洲區(qū)共9 人。

為深入探索“中國科學院外籍院士在不同領(lǐng)域內(nèi)如何提升中國國際合作學術(shù)產(chǎn)出水平”這一問題，筆者采集了中國科學院外籍院士（以下簡稱“外籍院士”）個人情況、學術(shù)成果及其同中國學者合作成果發(fā)表數(shù)據(jù)，采用二維影響力分析矩陣模型分析中國科學院外籍院士對中國各學科領(lǐng)域發(fā)展的影響。考慮到中國關(guān)于院士評選的戰(zhàn)略布局，本研究將外籍院士群體分為歐洲、美洲和亞太等3 個區(qū)域（以下簡稱“三區(qū)”）分別開展分析，并在此基礎(chǔ)上提出中國基于學科布局的國際學術(shù)合作模式建議。

2 中國科學院外籍院士概況

2.1 院士制度的起源及在中國的建立與發(fā)展

1660 年，英國成立了英國皇家學會，是最早實施院士制度的學會之一；作為獨立于政府的民間學術(shù)組織，其雛形是一個由12 位科學家構(gòu)成的小團體，也被稱為“無形學院”；英國皇家學會旨在通過實驗促進自然知識發(fā)現(xiàn)，其成員被稱為“會員（fellow）”［3］。兩年后，時任英國國王查理二世為英國皇家學會頒發(fā)了皇家許可證，這一行為從政治角度上確認了英國皇家學會的合法地位。自此，英國皇家學會也開始肩負起了國立科研機構(gòu)的職責。受到英國的影響，1666 年，法國皇家科學院（又稱“巴黎科學院”）成立。初期，法國皇家科學院以時任法王路易十四的名義選聘了一批優(yōu)秀的科學家作為成員（即院士）開展研究工作，被選聘的成員還能夠獲得相應(yīng)的薪水報酬［4］。與英國不同，這是歷史上第一個由國家設(shè)立的科學院院士制度。之后，歐洲大陸各國紛紛效仿法國來建立自己的國立科學研究院，聘請成員或院士開展研究工作［5］232。

20 世紀早期，隨著西方科學知識和體制不斷進入中國，中國的院士制度也初見雛形。1928 年，“中央研究院”成立，成為中國首個由政府設(shè)立的科學研究院，受政府資助，且設(shè)有研究院實體，研究范圍覆蓋自然科學和人文社會科學領(lǐng)域。1948 年，“中央研究院”會議選舉出首屆院士81 人［5］10，而之后第一次院士大會的成功舉辦也標志著院士制度在中國正式建立。1949 年11 月，中國科學院正式成立。1955 年，中科院建立學部和學部委員制度。1994 年，中科院學部委員全部改稱為“院士”，外籍學部委員改稱“外籍院士”。由此，中國外籍院士制度正式成立［5］424-425。

2.2 中國科學院外籍院士基本情況

自1994 年中科院外籍院士制度建立以來，外籍院士選舉每兩年開展一次，實行推舉制［6］。王勇等人［1］的研究指出，各國外籍院士的選舉體現(xiàn)了學術(shù)因素基礎(chǔ)上的需求導(dǎo)向和榮譽授予并重的特點，即在考察候選人學術(shù)水平和對于當選國科技事業(yè)的貢獻的基礎(chǔ)上，增選院士也要符合國家外交戰(zhàn)略布局等因素。中科院外籍院士選舉和增選同樣遵循了以上原則。就組成結(jié)構(gòu)來看，中科院外籍院士國際化程度高、國際背景豐富，88 名外籍院士共來自20 個不同國家，其中有52 名來自美國，比例達到近六成；英國和法國的外籍院士數(shù)量次之，還有少部分來自瑞典、日本、德國、丹麥、印度和其他國家。多元化的院士背景構(gòu)成符合國家外交戰(zhàn)略布局這一考量。

中科院外籍院士2009—2018 年的學術(shù)成果頗豐，根據(jù)統(tǒng)計，共發(fā)表文章10 797 篇。從地區(qū)分布來看，美洲外籍院士在總發(fā)表量和年發(fā)表量上均高于歐洲和亞太地區(qū)，共發(fā)表6 673 篇，數(shù)量占六成以上；而歐洲區(qū)為2 764 篇，亞太區(qū)為1 360 篇（見圖1）。就學術(shù)成果水平來看，美洲區(qū)學術(shù)水平最高。FWCI 指數(shù)是文獻實際被引數(shù)與該學科領(lǐng)域預(yù)計總被引平均值之比，若FWCI=1，表示文獻被引數(shù)與預(yù)期的全球平均水平相等；若FWCI＞1，表示文獻被引數(shù)超過預(yù)期的全球平均水平；若FWCI＜1，則表示文獻被引數(shù)低于預(yù)期的全球平均水平［7］。因此，本研究采用了該指數(shù)來表征學術(shù)水平，F(xiàn)WCI 指數(shù)值越高則表明學術(shù)成果水平在同行中的認可度越高。2009—2018 年，美洲區(qū)的FWCI 指數(shù)基本穩(wěn)定在3.26～4.33之間，其中47.3%的成果為Scopus 數(shù)據(jù)庫被引量前10%期刊收錄，而高達76.1%的文章被Scopus 數(shù)據(jù)庫被引量前10%的期刊收錄；而歐洲區(qū)FWCI 指數(shù)波動下降，從2009 年的4.43 降至2018 年的2.10，其中41.2%成果在Scopus 數(shù)據(jù)庫引用量為前10%，63.1%的文章被被引量前10%期刊收錄；亞太區(qū)的FWCI 指數(shù)則基本穩(wěn)定在1.0～1.9 之間，文章的被引表現(xiàn)低于以上其他兩區(qū)?？傮w而言，三區(qū)外籍院士的研究成果水平均高于中國學者整體發(fā)文成果的平均水平，符合中國國立科研機構(gòu)在考慮候選人時將學術(shù)水平作為重要影響因素的標準。

圖1 中科院外籍院士發(fā)文量及發(fā)文水平年度分布

3 分析框架及指標構(gòu)建

3.1 分析框架

國內(nèi)外眾多學者的研究表明，科研合作對科學產(chǎn)出有正向影響。如，Wagner 等［8］提出，全球科學（global science）的一種表現(xiàn)形式是國際合作，它具有自組織網(wǎng)絡(luò)（self-organisation network）的性質(zhì)，能夠有效吸引到有相同研究偏好的人共同參與科學研究，從而產(chǎn)生更大的影響；基于對美國大學各研究中心443 名科學家的簡歷和調(diào)查，Lee 等［9］的實證研究結(jié)果顯示，合作研究能夠有效提升科學生產(chǎn)力；Narin 等人［10］發(fā)現(xiàn)，歐盟內(nèi)兩個以上機構(gòu)的國際合作文章的被引用數(shù)量是在單一國家單一機構(gòu)內(nèi)合作文章被引用數(shù)量的兩倍；Liao［11］收集了中國臺灣某大學數(shù)據(jù)庫的期刊論文數(shù)據(jù)并在SSCI 中獲取了論文數(shù)據(jù)的影響因子和引文情況，其研究結(jié)果也證明了合作研究能夠提升研究產(chǎn)出水平，而且合作研究強度越高，合作產(chǎn)出數(shù)量越多、質(zhì)量越高；Sooryamoorthy［12］通過對南非社會科學學科在Web of Science 上的合作和引文情況的實證研究，驗證了國際合作與成果被引之間的正向關(guān)系。

能否提升中國在世界范圍內(nèi)學術(shù)成果的發(fā)表水平是衡量外籍院士對于中國科技領(lǐng)域貢獻的重要參考因素［1］。合作研究則是外籍院士對中國科技領(lǐng)域作出貢獻的最主要的途徑之一［13］。合作作為衡量學者間的合作情況和研究水平的常用指標，Oh 等人［14］的研究表明，該指標能夠更直觀地體現(xiàn)實際合作研究活動中的知識交流情況。為了衡量中科院外籍院士對中國國際合作學術(shù)產(chǎn)出的影響力，筆者采集了2009—2018 年愛思唯爾Scopus、SciVal 數(shù)據(jù)庫以及中國科學院學部官網(wǎng)中有關(guān)中科院外籍院士個人情況、學術(shù)成果發(fā)表數(shù)據(jù)及其和中國學者的合作論文數(shù)據(jù)，構(gòu)建了領(lǐng)域合作強度影響力指數(shù)（impact of collaboration intensity,ICI）與領(lǐng)域合作水平影響力指數(shù)（impact of collaboration level,ICL）兩個參數(shù)。

3.2 數(shù)據(jù)選取和清洗

本研究中的分析數(shù)據(jù)主要包括衡量學術(shù)成果發(fā)表數(shù)量和衡量學術(shù)成果發(fā)文質(zhì)量的兩類數(shù)據(jù)。針對學術(shù)成果數(shù)量數(shù)據(jù)，筆者采集了愛思唯爾Scopus 和SciVal 數(shù)據(jù)庫、中科院學部官網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)并進行篩選清洗。其中，Scopus 作為全世界最大的摘要和引文數(shù)據(jù)庫之一，能夠有效滿足本研究對于數(shù)據(jù)采集的要求；SciVal 數(shù)據(jù)庫與Scopus 數(shù)據(jù)庫的底層數(shù)據(jù)互通，能夠提供相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果；中科院學部官網(wǎng)數(shù)據(jù)則是用來作為數(shù)據(jù)采集后比對、篩選、清洗等各環(huán)節(jié)的參照標準，用以確保所采集的文獻數(shù)據(jù)和外籍院士本人實際相符。高志等［15］通過對諾貝爾獎獲得者的科研合作特征進行實證研究發(fā)現(xiàn)，杰出科學家進入職業(yè)后期階段或取得一定聲譽后，會更多地參與或指導(dǎo)其他學者的研究工作，而非以第一作者身份出現(xiàn)。張麗華等［16］的研究指出，在長周期的職業(yè)生涯中，作者群中以第一作者身份出現(xiàn)的比例會不斷下降，而作為參與者身份出現(xiàn)的比例會不斷提升。此外，Kiser［17］、高志等［18］的研究認為，在開展跨領(lǐng)域合作研究時，明確區(qū)分第一作者和參與作者身份并不利于開展創(chuàng)新活動和建立合作關(guān)系?；谙嗌鲜鑫墨I，本研究認為，無論是以參與者身份或第一作者、通信作者身份參與到研究項目中，均能從一定程度上展現(xiàn)外籍院士對于該項學術(shù)成果的參與度和貢獻度，故在數(shù)據(jù)采集上不局限于外籍院士的作者身份，采用全口徑統(tǒng)計外籍院士參與的所有學術(shù)成果。

針對學術(shù)成果質(zhì)量數(shù)據(jù)，由于本研究的重點之一是探究外籍院士同中國學者的學術(shù)合作對于提升中國國際學術(shù)產(chǎn)出質(zhì)量的作用，因而從學術(shù)界認同角度，特別是同行內(nèi)引用影響力作為衡量標準更加恰當，故選擇了SciVal 數(shù)據(jù)庫中的FWCI 指標來衡量。FWCI 值反映的是學術(shù)成果引用影響力，較大程度受到引用窗口時間的影響，因此需要說明，本研究中的FWCI 指數(shù)統(tǒng)計的截止日期為2020 年3 月18 日。

經(jīng)過初輪數(shù)據(jù)采集，共得到學術(shù)成果11 031 份（含文章、會議論文、書評、書籍章節(jié)、社論），經(jīng)剔除作者和文章重名、無效文章號碼、無法訪問等多輪數(shù)據(jù)篩選和清洗過程，最終確認有效數(shù)據(jù)量為10 797 份。對于在數(shù)據(jù)篩選和清洗過程中出現(xiàn)的有關(guān)問題，做了如下處理：

（1）作者重名情況的處理方法。由于中國外籍院士的國籍情況較為復(fù)雜，姓名命名規(guī)則同中國不同，因此實際存在的重名情況并不是特別多，極少數(shù)重名情況主要集中在華人外籍院士上。對于這方面情況，選擇在SciVal 數(shù)據(jù)庫中以“first name+last name+affiliation”作為檢索條件，基本可以解決作者重名問題。若在此檢索條件下仍存在極個別外籍院士重名問題，將SciVal 與Scopus 底層數(shù)據(jù)庫進行互通處理，可以看到該學者所發(fā)表具體文章的名稱、摘要、合作者以及作者本身ID 號碼等信息。進而，通過該學者在中國科學院學部官網(wǎng)和個人依附單位中的介紹，摘取其主要研究領(lǐng)域和研究關(guān)鍵詞，在SciVal 和Scopus 數(shù)據(jù)庫將有關(guān)學術(shù)成果信息進行一一比對，甚至在需要的情況下與該學者既往發(fā)表文章中的合作者進行對照，即可排除重名問題。數(shù)據(jù)篩選清洗完成后納入統(tǒng)計范疇。

（2）成果重名的處理方法。刪除標號重復(fù)的文獻，保留有效成果，納入統(tǒng)計范疇。

（3）無效成果編號和無法訪問的處理方法。刪除無效成果，不納入數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

3.3 指標構(gòu)建

隆連堂等［19］、丁潔蘭等［20］、尚媛媛等［21］在有關(guān)研究中使用“合作強度”和“合作水平”等概念來表征區(qū)域間或國際科研合作狀態(tài)，但是對相關(guān)指標的表述和衡量方式不完全相同。本研究創(chuàng)建了領(lǐng)域合作強度影響力指數(shù)和領(lǐng)域合作水平影響力指數(shù)兩項參數(shù)指標，并基于指標建立了相應(yīng)的二維坐標框架。

（1）領(lǐng)域合作強度影響力指數(shù)，指某區(qū)域內(nèi)外籍院士與中國學者在某一領(lǐng)域的合作發(fā)文占比與中國學者在該領(lǐng)域國際合作發(fā)文占比的比值。表示公式如下：

式（1）中，i表示某一學科領(lǐng)域。若ICI=1，表明外籍院士在合作研究強度上對中國學術(shù)產(chǎn)出無顯著影響；若ICI＞1，表明外籍院士在合作研究強度上對中國學術(shù)產(chǎn)出有積極影響；若ICI＜1，表明外籍院士在合作研究強度上對中國學術(shù)產(chǎn)出無積極影響。

（2）領(lǐng)域合作水平影響力指數(shù)，指某區(qū)域內(nèi)外籍院士與中國學者在某一領(lǐng)域合作文獻的FWCI 指數(shù)與中國學者在該領(lǐng)域國際合作FWCI指數(shù)的比值。表示公式如下：

若ICL=1，表明外籍院士在合作研究水平上對中國學術(shù)產(chǎn)出無顯著影響；若ICL＞1，表明外籍院士在合作研究水平上對中國學術(shù)產(chǎn)出有積極影響；若ICL＜1，則表明外籍院士在合作研究水平上對中國學術(shù)產(chǎn)出無積極影響。

4 結(jié)果分析

4.1 各領(lǐng)域ICI 指數(shù)

外籍院士非常重視同中國科研機構(gòu)和大學的合作，且保持了較高的合作研究成果數(shù)量和水平。2009—2018 年，三區(qū)外籍院士共與中國學者合作發(fā)表文獻2 853 篇，其中歐洲區(qū)447 篇、美洲區(qū)2 133 篇、亞太區(qū)273 篇。三區(qū)外籍院士與中國學者的合作領(lǐng)域眾多，其中：中歐科技合作重點領(lǐng)域主要聚焦在地球和行星科學、化學以及物理和天文學；中美科技合作更加關(guān)注材料科學、工程學以及物理學和天文學；中國和亞太地區(qū)的主要合作領(lǐng)域為工程學、計算機科學以及生物化學遺傳和分子工程（見圖2）。各區(qū)外籍院士與中國學者在各領(lǐng)域合作強度指數(shù)如表1 所示。

表1 2009—2018 年中科院三區(qū)外籍院士與中國學者領(lǐng)域合作強度影響力指數(shù)

圖2 2009—2018 年中科院三區(qū)外籍院士與中國學者合作的學科領(lǐng)域分布

4.2 各領(lǐng)域ICL 指數(shù)

如圖3 所示，美洲區(qū)外籍院士同中國學者的合作水平較高，F(xiàn)WCI 指數(shù)高達4.76，且高于美洲區(qū)外籍院士整體國際合作平均值（4.15）；歐洲區(qū)外籍院士同中國學者的合作同樣保持了較高的水平，F(xiàn)WCI指數(shù)超過3.0，但略低于歐洲區(qū)整體國際合作平均值；亞太區(qū)外籍院士則表現(xiàn)稍弱。從各領(lǐng)域研究水平來看，三區(qū)外籍院士在各領(lǐng)域同中國學者合作成果的水平基本均高于中國學者的國際合作平均水平。其中，中美合作成果水平在各領(lǐng)域均維持較高水準；中歐合作成果在物理和天文學、能源學、地球和行星科學以及多學科科學等領(lǐng)域水平較高；中亞太合作成果水平表現(xiàn)略顯不足，在化學和物理和天文學領(lǐng)域上表現(xiàn)略好。其與中國學者在各學科領(lǐng)域合作成果水平具體數(shù)值，如表2 所示。

表2 2009—2018 年中科院三區(qū)外籍院士與中國學者領(lǐng)域合作水平影響力指數(shù)

圖3 2009—2018 年中科院三區(qū)外籍院士與中國學者合作重點領(lǐng)域分布

4.3 綜合分析

以不同區(qū)、不同領(lǐng)域的中科院外籍院士的ICI指數(shù)為橫軸、ICL 指數(shù)為縱軸，建立二維影響力分析矩陣模型，以橫縱比值為“1”作為分界線，可將不同區(qū)的中科院外籍院士與中國學者在各領(lǐng)域的合作情況劃分為4 個象限。其中，第Ⅰ象限學科特點為高合作強度且高合作水平；第Ⅱ象限學科特點為低合作強度卻高合作水平；第Ⅲ象限學科特點為低合作強度且低合作水平；第Ⅳ象限學科特點為高合作強度卻低合作水平。

由圖4 可見，歐洲區(qū)外籍院士與中國學者合作的學科領(lǐng)域影響力集中在第一和第二象限，呈現(xiàn)明顯兩極分化態(tài)勢。具體而言，地球與行星科學、多學科科學等領(lǐng)域ICL 指數(shù)和ICI 指數(shù)均大于1，即歐洲外籍院士同中國學者在這些領(lǐng)域上的合作水平和合作強度遠高于中國學者的國際合作水平；也就是說，歐洲外籍院士在上述領(lǐng)域?qū)τ谥袊膰H學術(shù)合作發(fā)揮了積極作用。然而，也存在如化學、化學工程、環(huán)境科學等領(lǐng)域合作強度較高、合作水平卻低于中國國際合作平均水平的領(lǐng)域；分析結(jié)果顯示，這些領(lǐng)域的歐洲院士對于中國學術(shù)國際合作成果未有顯著的積極影響。

圖4 2009—2018 年歐洲區(qū)中科院外籍院士與中國學者合作水平與強度影響力分布

如圖5 所示，美洲區(qū)中科院外籍院士與中國學者合作的學科領(lǐng)域影響力主要集中在第一象限，還有少部分分布在第二象限，整體呈良好態(tài)勢，對中國學術(shù)國際合作產(chǎn)生了積極影響。對于絕大部分學科來說，ICL 指數(shù)基本超過4，表明美洲區(qū)中科院外籍院士在學術(shù)合作水平上對于中國國際學術(shù)合作發(fā)揮了非常顯著的積極作用。對于計算機科學、生物化學、遺傳學和分子生物學以及數(shù)學等小部分領(lǐng)域來說，ICI 指數(shù)＜1，即美洲區(qū)中科院外籍院士對中國國際學術(shù)合作在強度上的影響力略顯不足。

圖5 2009—2018 年美洲區(qū)中科院外籍院士與中國學者合作水平與強度影響力分布

如圖6 所示，亞太區(qū)中科院外籍院士與中國學者合作的學科領(lǐng)域影響力散落在不同象限中，相對不集中，影響力略顯不足。對于多個領(lǐng)域來說，亞太區(qū)中科院外籍院士的ICI、ICL 指數(shù)基本都在0～2之間，即使在如物理和天文學、化學等領(lǐng)域，對中國國際學術(shù)合作表現(xiàn)有一定積極影響但并不是特別顯著。此外，還存在如藥學、數(shù)學等的ICI、ICL 指數(shù)均小于1 的領(lǐng)域，表明亞太區(qū)外籍院士與中國學者在這些領(lǐng)域的合作水平和合作強度均低于中國整體國際合作水平，對于提升中國國際學術(shù)表現(xiàn)力的影響并不顯著。

圖6 2009—2018 年亞太區(qū)中科院外籍院士與中國學者合作水平與強度影響力分布

5 結(jié)論與啟示

（1）中國科學院外籍院士選聘整體上遵循了國際上對于院士評選的規(guī)則，并將學術(shù)水平作為最重要的考慮因素。總體上看，外籍院士對于中國在世界領(lǐng)域內(nèi)的學術(shù)成果水平有積極影響，對于中國科技事業(yè)發(fā)展的提升有較大幫助；但是在部分地區(qū)，尤其是亞太地區(qū)，由于外籍院士的增選還肩負了中國外交戰(zhàn)略布局等任務(wù)因素，因此從模型參數(shù)上并不能看出這些區(qū)域的外籍院士對于中國國際學術(shù)合作產(chǎn)出水平有顯著的積極影響。

（2）各區(qū)域外籍院士對于中國各領(lǐng)域的學術(shù)影響力不盡相同，未來在資源配置和合作模式探索上應(yīng)針對各區(qū)域特點展開具體分析。其中，歐洲區(qū)兩極分化嚴重，中歐未來的學科合作需要針對不同領(lǐng)域采取不同類型的合作方式，如對于地球與行星科學、多學科科學等“雙高”領(lǐng)域，要繼續(xù)保持已有優(yōu)勢，對于物理學和天文學等水平很高而強度不足的領(lǐng)域要發(fā)揮歐洲區(qū)外籍院士在學術(shù)水平上對中國的積極影響，橫向擴寬合作廣度、縱向加強合作深度，促進中歐高質(zhì)量學術(shù)合作；美洲區(qū)整體態(tài)勢良好，但是在部分領(lǐng)域，如計算機科學、生物化學、遺傳學以及生物學等，中美洲合作強度層面存在提升的空間，且在日益復(fù)雜的國際環(huán)境下，提升中美科技合作強度仍是一個挑戰(zhàn)，未來應(yīng)繼續(xù)保持中美合作的現(xiàn)有優(yōu)勢，充分發(fā)揮美洲區(qū)外籍院士在水平和強度兩個層面上對于中國國際學術(shù)表現(xiàn)的積極作用，探索符合中國科技戰(zhàn)略的高質(zhì)量國際學術(shù)合作模式；亞太區(qū)外籍院士對中國國際合作學術(shù)成果水平的影響力略顯不足，但是由于其肩負了外交戰(zhàn)略布局任務(wù)等因素，未來應(yīng)繼續(xù)探索適應(yīng)中國與亞太周邊國家的學術(shù)合作模式，針對合作學科領(lǐng)域的特點提高合作質(zhì)量，有效利用外籍院士優(yōu)質(zhì)資源，帶動中國多學科國際學術(shù)合作的高質(zhì)量發(fā)展。