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數據:中美真實科研實力大比拼

近幾年中國科技產出基本可以說處於井噴狀態。

2017年11月14日,科睿唯安(Clarivate Analytics)公司在線公布了全球2017年「高被引科學家」名單。

通過對近11年(2005-2015)被收錄的全部自然和社會科學領域,排名在前1%的論文被定為該領域的「高被引論文」,一共篩出13.4832萬篇。

相應地,這些論文的作者則入選該學科領域的「高被引科學家」,全球總共3538人次入選,中國有249人次入選,增速是最快的,達到了41%,總人次位居世界第三。

中國科技部科學技術信息研究所2017年11月發布的數據,統計各學科論文在2007—2017年10月被引用次數處於世界前1%的高被引論文。

美國的高被引論文數為69976篇,仍居第一位;

英國的高被引論文數為25880篇,居第二位;

中國高被引論文為20131篇,世界第三,佔世界份額為14.7%,數量比2016年增加了18.7%,繼續保持最快的增速。

事實上,中國並不是什麼領域都落後於美國,中國也有領先世界的地方,可以說全世界98%,甚至99%的國家科技實力都落後於中國。

那麼,就中美科研實力而言,差距究竟有多大?

2013年,世界著名資料庫提供商「湯森路透」公司發布了一份報告,名為《2013年研究前沿:自然科學與社會科學的100個研究熱點》。這份報告,因其客觀、權威,迅速引起了全球關注,被公認為是展示科研前沿的最好報告之一。

中國迅速注意到了這份報告。第二年,中科院就與「湯森路透」展開了深入合作,開始聯合發布此後的《研究前沿》分析報告。迄今為止,該報告已經連續發布了5年。

2017年,中國科學院科技戰略諮詢研究院、中國科學院文獻情報中心和科睿唯安共同發布了《2017研究前沿》分析報告,反映了當前自然科學與社會科學的10個大學科領域的143個研究前沿(包括100個熱點前沿和43個新興前沿)。報告以Essential Science Indicators (ESI) 資料庫中的 9690個研究前沿為起點,遴選目標是要找到那些較為活躍或發展迅速的研究前沿。

《2017研究前沿》先把ESI資料庫中21個學科領域的9690個研究前沿劃分到10個高度聚合的大學科領域中,然後對每個大學科領域中的研究前沿的核心論文,按照總被引頻次進行排序,提取排在前10%的最具引文影響力的研究前沿。以此數據為基礎,再根據核心論文出版年的平均值重新排序,找出那些「最年輕」的研究前沿。通過上述2個步驟在每個大學科領域分別選出10個熱點前沿,共計100個熱點前沿。

數據:中美真實科研實力大比拼

十大學科領域

因為每個學科領域具有不同的特點和引用行為,有些學科領域中的很多研究前沿在核心論文數和總被引頻次上會相對較小,所以從10個大學科領域中分別遴選出的排名前10的熱點前沿,代表各大學科領域中最具影響力的研究前沿,但並不一定代表跨資料庫(所有學科)中最大最熱的研究前沿。

《2017研究前沿》還從研究前沿中選取核心論文平均出版年在2015年6月之後的研究前沿,按被引頻次排序後選取被引頻次100以上的研究前沿,遴選出43個新興前沿。通過以上兩種方法,突出顯示了10個高度聚合的大學科領域中的100個熱點前沿和43個新興前沿。根據在其中的以下表現來反映各國在世界科研前沿布局中的態勢。

數據:中美真實科研實力大比拼

另外,根據每個國家在某個研究前沿署名通訊作者的核心論文數量排名定義了某個國家在該前沿的領跑、並跑或跟跑狀態。

研究前沿的署名通訊作者的核心論文數量排名第1的國家處於該前沿的領跑地位;研究前沿的署名通訊作者的核心論文數量排名第2或第3的國家處於該前沿的並跑地位;研究前沿的署名通訊作者的核心論文數量排名第4至10的國家處於該前沿的跟跑地位。

數據:中美真實科研實力大比拼

在10個領域綜合層面,美國表現突出,中國穩居第2,但與美國差距明顯。

從數據看,中美7項指標對比情況分別為,國家前沿熱度指數118.84:281.11、國家貢獻度61.04:131.19、國家影響度58.82:149.91、核心論文貢獻度28.79:76.50、施引論文貢獻度32.25:54.67、核心論文影響度28.97:80.29、施引論文影響度29.84:69.65。

數據:中美真實科研實力大比拼

中國取得了24個前沿的領跑位置,美國則領跑87個前沿的發展。

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美國研究前沿熱度指數排名第1的前沿有86個,約佔全部143個前沿的60%,中國排名第1的前沿數為25個,約佔18%。

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中美兩國在近80%的前沿取得了前沿熱度指數排名第1的領先位置。這也顯示中國具有較強的前沿活躍度及表現,在某些重要前沿躋身世界先進行列。

在具體領域層面,中國表現最搶眼的是數學、計算機科學和工程與化學與材料科學2個領域,中國的整體活躍度優於美國,領跑前沿的覆蓋面也超出美國。

在其他8個領域美國都以較大優勢表現明顯超越中國,其中在農業、植物學和動物學領域、生態與環境科學領域和物理科學領域,中國分別取得了兩個前沿的領跑位置,地球科學和生物科學領域中國僅在1個前沿取得領跑席位,在這些前沿中國應該在不斷提升活躍度的同時爭取更多的前沿領跑席位。

在臨床醫學、天文學與天體物理學領域和經濟學、心理學以及其他社會科學領域,中國與美國的差距尤為明顯,在熱度指數方面差距更大,並且中國在這些領域缺少處於領跑位置的前沿。

值得注意的是,中國雖然與美國差距大,但追趕的速度卻非常之快。

比如,2015年,雖然美國在143個前沿中都有核心論文入選,但中國得表現也並不差。在82個前沿中,中國也有核心論文入選,並且在16個前沿領域中排名第1。

此後,2016年統計分析了180個前沿。美國在152個前沿中有核心論文入選,在106個前沿的核心論文數排名第1。中國則在68個前沿中有核心論文入選,在30個前沿的核心論文數為第1。

數據:中美真實科研實力大比拼

顯然,從10個領域內遴選的100個熱點前沿和43個新興前沿參與和表現情況的比較分析,較為全面地展現了中國與美國等科技強國在這些領域和前沿的活躍度和具體表現,較準確的揭示了兩國的差距和優勢及其發展態勢。

結果顯示,在數學、計算機科學和工程與化學與材料科學2個領域,中國延續了良好的發展勢頭,在熱度指數、國家貢獻度、國家影響度、核心文獻貢獻度、施引文獻貢獻度、核心文獻影響度和施引文獻影響度7項指標上整體領先美國,並以較大優勢領跑這兩個領域中多數具體前沿的發展。表現了最強的綜合實力。希望通過中國科學家的進一步努力,能在領先優勢和優勢前沿的覆蓋範圍上有進一步的提升。

在農業、植物學和動物學領域、生態與環境科學領域、地球科學領域和物理科學領域,雖然從領域整體上中國的表現情況與美國存在差距,但中國在這些領域參與和有所表現的前沿覆蓋範圍與美國的差距在逐漸縮小,而且中國也有個別前沿躋身世界先進行列,表現活躍並取得了領跑位置。表明在這些領域中國有更大的成長和發展空間。相信通過中國科學家的不懈努力,中國在這些領域會不斷在更多的前沿實現從參與到主導的角色轉變。

在臨床醫學、生物科學領域、天文學與天體物理學領域、經濟學、心理學以及其他社會科學領域中國缺少熱度指數、國家貢獻度和國家影響度等各項指標都表現突出的前沿,並且在臨床醫學、天文學與天體物理學領域、經濟學、心理學以及其他社會科學領域中國參與和有所表現的前沿覆蓋範圍較小。表明在這些領域需要中國科學家付出更多的努力,通過擴大中國參與前沿的覆蓋範圍,進而提升在具體前沿活躍度上的卓越表現,爭取取得在個別前沿領跑的突破。

編輯|黃溪

視覺|范璽艷

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