统计数据显示成果转化率低仍是科研“短板”
我们的记者金科
由美国探索频道创建的最新固定栏目“神奇中国”最近在世界各地广受欢迎。它以每周一小时关于中国的纪录片的形式向观众讲述了新世纪以来中国发生的巨大变化。对于中国在科技领域的发展,纪录片给出了以下描述:
在过去,中国是世界工厂和制造业的首都,但在未来的新中国议会将有更多的科技和创新。从世界上最大的射电望远镜到微信的爆炸性影响,中国的创新正在迅速发展,这也将为中国的未来书写新的篇章...
教科文组织最近发布的“2015年科学报告:面向2030年”也从另一个方面证实了这一变化。报告显示,目前,美国研发投资占全球的28%,其次是中国,占20%,超过欧盟(19%)和日本(10%)。
世界科技研发投入份额变化的背后,也是科技论文的进步轨迹,科技论文是中国科研进步的重要指标。中国研究人员的兴奋之处是什么?中国科学研究的趋势是什么?日前,中国科技信息研究院发布的2015年中国科技论文统计结果给出了直观的答案。
中国科技论文的质量与世界科技强国的差距正在缩小。
根据2015年中国科技论文统计结果,2005年至2015年9月,中国科技人员共发表国际论文158.11万篇,论文被引1287.6万次,比2014年统计数据增长24.2%,连续两年位居世界第四。尽管中国论文的引用数量增长速度明显快于其他国家,但与美国的6041.7万、德国的1417.4万和英国的1440.3万相比,仍有很大差距。
就文章的引用率而言,中国每篇文章的平均引用次数为8.14次,比上一年的统计数字增加了7.5%。这意味着从纵向比较来看,从2014年9月到2015年9月,中国国际科技论文的质量有了很大提高。
然而,从横向比较的角度来看,本统计年度国际科技论文的平均引用次数为每篇11.29次,比上年的11.05次增长了2.1%。这表明,尽管中国每篇论文的平均引用率有所提高,但与同期世界平均水平仍有很大差距。
如果我们进一步扩大横向比较的范围,不难发现中国与世界主要科技强国之间的差距仍然不小。以2005-2015年发表科技论文20万篇以上的20个国家(地区)为参照,如果按每篇论文的平均引用次数排序,在本统计年度有12个国家的每篇论文的引用次数超过平均11.29次。其中,来自瑞士、荷兰、美国、英国、瑞典和德国的论文被引用超过15次。然而,中国排在第15位,仍然落后于传统的西方技术强国。
当然,虽然中国与外国之间存在差距,但这并不意味着中国的科学研究在过去的一年里没有进步。如果按照中国科学技术情报研究所的一般惯例,统计年度内论文的世界平均引用次数被划成一条线,并且高于平均水平的论文被归类为“好”论文(即发表论文的影响超过其学科的一般水平)。据《科学引文索引数据库》(SCI)统计,2014年以中国作者为第一作者的26.35万篇论文中,有9.14万篇论文表现良好,占论文总数的38.9%,比2013年上升5个百分点。
长期以来,国际学术界在衡量一个国家或地区的国际科技论文水平时,经常引入“高被引论文”的评价指标(即世界前1%被引论文)。为了进行国际横向比较,我们不妨将时间延长至2005年至2015年的10年期。
数据显示,从2005年到2015年,中国高被引论文数排名世界前1%的有15011篇,占世界的11.9%,比上一统计年度上升1.5个百分点。尽管中国的高被引论文数量与美国、英国和德国前三名国家的65,079、16,478和15,073之间仍存在差距,但差距正在迅速缩小,与自身相比,入选论文数量比2014年统计数据增加了22.2%。这表明在过去的一年里,中国科学论文的质量有了显著提高。
中国的这种进步趋势也反映在国际学术界广泛认可的反映世界科学界最新科学发现和研究趋势的热点论文数量的增加上。这些热门论文在发表后的两年内被所有学科的前1‰引用,在很大程度上被视为世界科学研究前沿的风向标,并经常对世界学术研究产生广泛影响。2014年9月至2015年9月统计年度,中国国际热点论文数量为383篇,占世界热点论文的14.5%,居世界第四位。在同一时期,美国拥有最多的热门报纸,达到1475份,占世界热门报纸的55.7%。英国以540篇论文排名第二和第三,德国以448篇论文排名第一。
从176个学科和领域影响因子最高的世界期刊收录中国论文总数变化来看,2014年世界154种高影响力期刊发表论文50404篇,中国发表论文5505篇,比2013年增加386篇,占世界份额的10.9%,高于上年的8.9%,居世界第二位。美国有19,772篇文章,占世界总数的39.2%,低于前一年的40.8%。
在学术界,“科学”、“自然”和“细胞”是三种国际公认的学术期刊。在2014年三大期刊发表的5774篇论文中,有246篇来自中国。仅论文数量就比前一年增加了20篇,但其在世界上的排名从2013年的第6位降至第7位。美国仍以2567篇文章高居榜首。英国、德国、法国、澳大利亚和加拿大分别排在第二至第六位。
从国际知名学术引文数据库收录的中文科技期刊类型来看,中文科技期刊的受欢迎程度稳步提高,这也从另一个方面证实了中文科技论文质量的稳步提高。2014年,SCI数据库收录了142种中文科技期刊,比2013年增加了3种。2014年,Ei数据库收录了216种中文科技期刊。美国医学索引包括100种中国科技期刊。SSCI数据库包含两种中文期刊。Scopus数据库包含776种中文期刊。在中国进入SCI的期刊中,有16种在2014年的总被引频次中排名前1/3,比2013年增加了7种。有28种期刊进入了该学科的前三分之一,比2013年增加了8种。
科研合作无国界的趋势越来越明显。
目前,中国通过参与国际热核实验堆(ITER)、国际综合海洋钻探计划和全球地球观测系统等一系列重大科学项目,与美、欧、日、俄等主要科技大国和地区开展了平等合作。在参与制定国际标准和解决重大全球性问题的同时,中国先后建立了5个*国际创新园区、33个*国际联合研究中心和222个国际科技合作基地。这些国际合作平台的建立表明中国有能力参与国际科技合作。
作为国际合作的重要形式之一,中外科学家合著论文的数量和质量的变化也证实了中国科研国际合作步伐正在显著加快的结论。据SCI数据库统计,2014年收集的中文论文中,国际合作论文6.5万篇,比2013年增长9,372篇,增长16.7%。国际合著论文*国发表论文总数的24.7%。2014年,共有44,415篇国际合著论文由中国作者担任第一作者,*国所有国际合著论文的67.9%,有144个国家(地区)作为合作伙伴参与。共有21,033篇国际合著论文,其他国家的作者是第一作者,我国的作者也参与其中,合作伙伴涉及105个国家(地区)。
值得注意的是,尽管以中国研究人员为第一作者的国际论文数量在2014年有所增加,但中国研究人员参与的论文比例仍然很低。
2014年,中国发表了161篇国际论文,拥有1000多名作者和150多个合作组织,发表了411篇论文,拥有100多名作者和30多个合作组织,涉及高能物理学、天文学和天体物理学、仪器仪表、气象学和大气科学、生物学、医学和卫生等学科。其中,只有29篇论文是由中国组织作为第一作者撰写的。参与合作的国家(地区)包括美国、意大利、俄罗斯、德国、日本、土耳其、韩国、巴基斯坦、瑞典、荷兰、印度、澳大利亚等。签署29篇论文的中国机构达到81个,其中55个是高等院校,10个是研究机构,2个是企业。一方面,这意味着中国在重大科学领域的国际合作还有很大的改进空间。另一方面,也为中国融入国际潮流,实现未来国际科研合作的新突破指明了方向。
根据《自然》2015年11月12日出版的副刊《自然指数2015——科学研究合作》,中国正在成为国际科学研究合作的中心,在世界上排名第五,仅次于美国、德国、英国和法国。2014年,在《自然索引》收录的高质量科研期刊中,*科学家与世界94个国家的科研同行合作发表论文。像许多国家一样,中国与美国的科研合作最多。德国是中国第二大科研合作国。除了美国和德国,英国、日本、加拿大、法国、新加坡和澳大利亚也是中国的主要科研合作国家。
该公司在将科研成果转化为生产力方面具有明显的优势。
通过对今年统计数据的分析,我们发现,虽然过去一年中国国际科技论文的产出和质量都有不同程度的提高,但成果转化率低仍然是制约科研良性循环的重要瓶颈。
我们不妨把能够反映一个国家或机构创新能力的发明专利作为观察的依据。根据中国科学技术情报研究所引用的经合组织2015年的数据,2013年中国发明人拥有的三方专利数量为1785项,占世界的3.3%,居世界第六位,2012年超过998项。根据中国科学技术情报研究所引用的德温特世界专利索引数据库(DWPI)的数据,2014年中国公开了约229,700项授权发明专利,比2013年增长了4.8%。据第一专利权人(申请人)所在国统计,中国机构(个人)授权的发明专利数量约为16.3万件,占70.94%。
从授权发明专利的类型来看,2014年,中国高等院校获得授权发明专利约38,100项,*国获得授权发明专利数量的23.4%(不包括在中国的外国机构);研究机构获得授权发明专利约13600项,占总数的8.32%。公司企业获得授权发明专利约92300项,占总数的56.65%。这表明,在第四次产业革命兴起和世界范围内产业转型升级的过程中,公司和企业在科研成果转化为现实生产力方面具有越来越明显的优势,而作为科研成果“主要生产者”的大学和研究机构却没有发生显著变化,仍然存在明显的“短板”。今后,需要在制度和机制上有更多的突破,以促进科研成果的转化。
如果我们从历时的角度比较它们,这种变化的轨迹会更清晰。从2000年到2013年,中国大学平均每年获得11300项授权发明专利,研究机构平均每年获得44400项专利,公司和企业平均每年获得52400项授权发明专利。
进入世界第一阵营的学科越来越多。
与过去每年发表的国际科技论文的统计数据类似,中国科技信息研究院今年发布的报告的重点是中国国际科技论文的产出、影响因素和产地。然而,借助论文产出这一学科领域的统计数据,在一定程度上可以看出当年中国各学科科学研究的优劣。2014年全世界的科学家在研究什么?世界科学界最激动人心的话题是什么?中国在这些领域中有哪些优势?哪些科目需要改进?
以SCI为例,2014年,SCI收录了化学、临床医学、物理、生物、材料科学、基础医学、电子通信与自动控制、数学、地质和计算技术等10个学科的论文最多。这表明在过去的一年里,来自世界各地的学者对科学研究的“兴奋”主要集中在化学和临床医学等10个学科领域。
从2014年中国各学科论文产出数量、引文数量及其在世界上所占比例来看,中国12个学科论文产出比例超过世界10%。世界前十名中有19篇主题论文被引用,比前一年的统计数据增加了3个主题。其中,农业科学、化学、计算机科学、工程技术、材料科学、数学、药学和毒理学居世界第二位,环境、生态学和物理学居世界第三位,生物学、生物化学和地质学居世界第五位。与上一统计年度相比,10个学科领域的论文被引频次有所增加,其中药学和毒理学跃升3位,取得明显进展。此外,还有5个学科领域,共2个地方。
这些学科在国际科学席位表上的上升表明,中国学者在化学、计算机科学、工程技术、材料科学和数学等19个学科的研究水平已进入世界第一阵营,具有明显的学术优势。
在许多活跃的学科中,中国学者在医学和生命科学的研究方面尤其耀眼。以美国医学索引/医学文献数据库收录中文论文的情况为例,2014年,该数据库收录中文论文98,700篇,比2013年增加8,653篇,年增长率为9.61%。
事实上,中国学者在相关学科开展科学研究的活跃程度也可以通过各种国际会议得到验证。根据科技会议记录引文索引(CPCI-S数据库)记录的2014年世界重要会议论文分布情况,2014年,CPCI-S共记录了46,700篇以中国为第一作者的科技会议论文,略低于2013年记录的58,800篇。2014年,中国科技人员参加了在72个国家(地区)举行的1383次国际会议。在国际会议上发表的论文集中在10个学科,包括电子学、通信和自动控制、材料科学、计算技术、机械工程、能源科学和技术、民用建筑、物理学、临床医学、环境科学和化学。
然而,在进步的背后,我们也应该清醒地认识到,除了我国学者在几个“单一”领域的学术优势之外,社会科学、免疫学、心理学和微生物学等领域的研究与世界其他主要科研国家还有很大差距。这种科研中的“偏学科”现象给了我们一个警示——今后,我国仍需在相关学科建设中“处方抓药”,加强“短板”领域的重点建设。
从国际论文的区域分布来看,北京、江苏、上海、广东、浙江和湖北不仅是论文产出相对集中的地区,而且近10年的论文被引数量也在全国前列。这种分布可能表明,一个地区国际论文的产出和质量与该地区的高等教育资源、科研机构的布局和经济社会发展水平之间存在因果关系。(原题:低成果转化率仍是科研的“短板”)