自然科学基金投资高分子材料领域策略分析

赵 辉 张 璐 齐 娜

（中国科学技术信息研究所，北京 100038）

自然科学基金投资高分子材料领域策略分析

赵 辉 张 璐 齐 娜

（中国科学技术信息研究所，北京 100038）

以国家自然科学基金高分子材料领域的为对象，利用基于主题词共现的战略坐标分析方法，分析了近十年来国家自然科技基金在高分子材料领域的投资趋势、投资重点以及投资选择趋向。分析结果表明，国家自然科学基金在高分子材料领域投资相对平稳的特点，投资重点在生物医学材料等15个细分方向，主要投资于自身发展成熟且影响力高的方向，其次是不成熟且影响力不高的方向得到的资助金额较高。

高分子材料；战略坐标图；国家自然科学基金；科技投入；基金投资

高分子材料的研究与应用极大地影响了人类社会的生产和生活，也是我国国家科技计划的重要投资领域之一。国家自然科学基金一直在通用高分子材料、功能高分子材料、生物医用高分子材料等方面支持基础性研究[1-2]。本文选取了国家自然科学基金2000-2010年期间的以高分子材料为研究对象的项目进行主题词共现的战略坐标分析，试图从中略窥自然科学基金在高分子材料领域的投资策略，为该领域的研究人员提供借鉴和决策支持。

1 研究方法

从国家自然科学基金网站公布的2001-2010年期间工程材料学部、化学部、数理科学部和生命科学部所支持的高分子材料项目，剔除了会议、合作交流等项目，共获得3061个项目。

利用中文切词工具，对项目名称进行了主题词切分，然后通过人工修正，抽取了这些项目中的主题词，对制备、合成、结构、性能等高频词进行了过滤、去重与合并，如：（1）用中文替换由英文符号代表的名词，如CO2统一规范为二氧化碳，click化学统一规范为点击化学；（2）尽量将缩略语用全称进行替换，如OLED统一规范为有机电致发光二极管，RTM统一规范为树脂传递模塑，PVC规范为聚氯乙烯；（3）对于表达形式不同但代表意义相同的词语进行统一规范，如将成膜性能、成膜机理统一为成膜，传热性能、传热性统一为传热性，将基因传递、基因传输、基因输送以及基因载运统一为基因传递。

然后，对这些项目进行关键词的共现内聚分析和战略坐标分析。所谓聚类分析，是以距离的远近为依据对数据进行分类，即按照相似性将数据分为若干类，在同一类中的数据之间相似度较高，不同类中数据差异尽可能大。词与词之间的距离采用欧氏平方公式进行度量[3-4]：

战略坐标是1988年Law等人提出的[5-6]，用来描述研究领域内部联系以及领域间相互影响的情况。战略坐标是一个二维坐标，X轴表示向心度，Y轴表示密度，坐标的原点在两个轴的中位数或者平均数。其中，密度用来度量各个类别之内的主题词的紧密程度，它表示该类主题维持自己和发展自己的能力；向心度用来度量各个类别主题词与其他类别主题词之间的紧密程度，表示一个主题类与其他主题类的相互影响程度，如果一个主题类与其他主题类联系的强度越大，则这个主题类就在整个研究区域的中心地位[7-8]。

2 投资概况

总体上讲，国家自然科学基金对高分子材料领域的投资规模是不断增长的。但与基金总体投资的增长速度相比，在高分子材料领域的投资比重相对变小了，从2006年以前的3%左右，急速下降为0.1%。这一情况反映出，我国高分子材料领域的基础研究在近几年整体发展较为平稳，申请基金进行高分子材料研究的队伍和人员没有大幅增长。具体数据如表1所示。

3 投资项目主题分布

从2001-2010年国家自然科学基金资助高分子材料领域的3061项目名称中，抽取和选择出关键词2860个。通过计算，选择词频数高于3的关键词共556个作为数据分析的基础。然后利用Bibexcel软件对上述关键词构造共现词对3136对，又计算了这些关键词的点度中心度，并得出这些关键词的点度中心度的平均值为13.040。本研究选取点度中心度大于13.040的关键词，共133个，作为战略坐标的基础数据[9-12]。选取点度中心度大于13.040的前20个关键词作为示例，如表2所示。

经计算点度中心度超过3/4位数的关键词数、点度中心度超过中位数的关键词数、点度中心度超过1/4位数的关键词数，分别是4个、9个和26个，分别占被选关键词总数的0.72%、1.62%和4.68%，数值非常小，说明高分子领域的研究热点是非常集中的。

3.2 关键词聚类

对3.1节中最后得到的133个关键词构造共词矩阵，利用Ochiia系数对共词矩阵进行包容化处理，将其转换成相关矩阵。为了避免计算过程中出现较大误差，再将相关矩阵转换为相异矩阵。如表3所示。

表1 国家自然科学基金高分子材料领域资助总体状况表

然后用系统聚类法，在SPSS软件中对133个关键词进行聚类，最终分为15个类团，每个类团包含的关键词如表4所示。

4 战略坐标图解

将每个类团内部各个词之间的内部链接数的平均值（类团的密度值）作为横坐标，每个类团与剩余其他类团外部链接的总和（类团的向心度值）作为纵坐标，可以得到15个类团的战略坐标图分布，如图1所示。

表2 点度中心度大于平均值的关键词

表3 高频关键词共现的相异矩阵（部分）

图1 高分子材料领域15个类团的战略坐标分布图

表4 热点关键词类团信息表

表5 战略坐标图中研究类团的受资助情况统计

象限I中的类团内部的链接紧密，且与其他类团的关系也很紧密，说明这个类团的自身发展性好，相对成熟，而且在整个领域中的影响力高；象限II中的类团内部的关系松散，但与其他类团的关系较为紧密，说明这个类团在领域中影响力较高，但是自身发展还不太稳定，容易分化；象限III中的类团内部关系紧密，但与其他类团的关系较为松散，说明其自身的发展较为成熟，但是领域的影响力较差；象限IV中的类团内部关系松散，同时与其他类团的关系也松散，说明该类团的自身发展不稳定，且影响力较差。

将得到的关键词数及其类团对应的自然科学基金项目所获得的资助金额进行累加，并计算在总资助额度中所占的比例，如表5所示。

微小RNA含有18～25个核苷酸，是真核生物细胞内一类高度保守的内源性非编码单链RNA，能与靶基因mRNA3′非编码区特异性结合，在细胞增殖、分化及凋亡等生理生化过程中发挥非常重要的作用［7］。Leung等［8］发现，miR-135a在恶性子宫颈鳞状细胞癌组织中表达上调。体外实验表明，miR-135a可诱导子宫颈癌细胞的增殖和侵袭能力，miR-135a过表达可促进Hela细胞在体内成瘤作用。表明miRNAs在子宫颈癌发生发展过程中具有抑癌或致癌功能，可作为生物标志物或治疗靶点应用于临床治疗，然而miR-145在子宫颈癌发生发展过程中的作用尚不清楚。

分别从影响力和成熟度来看，影响力高的主题能够获得71.17%的自然科学基金资助金额，影响力低的主题仅能获得35.26%的资助金额，而成熟度高的主题能获得64.73%的资助金额，成熟度低的主题能获得35.26%的资助金额。因此，研究主题的影响力和成熟度都是评审申报自然科学基金项目的关注指标，相对而言，研究主题的影响力权重稍高一些。

具体看来，第一象限中作为发展成熟且影响力较高的研究主题，得到的资助金额占比远大于关键词数占比。说明国家自然科学基金对自由申请审批的过程中，关注度高且有较好研究基础的主题更容易获得资助，而且项目金额较大。

第二象限作为发展欠成熟但影响力较大的研究主题，得到的资助金额占比远小于关键词数占比，说明自科基金对于这类项目给予的额度较少。

第三象限作为成熟度较高，但影响力较小的研究主题，得到的资助金额占比与关键词数所占比例基本一致，说明自科基金对这类项目的资助属于平均水平。

第四象限作为主题发展不成熟且影响力较低的研究主题，得到的资助资金比与关键词数占比的差值要小于第二象限的差值，说明冷门、偏门的研究主题尽管得到的资金不够多，但国家自然科学基金会对这类项目给予一定的政策倾斜，从一个侧面体现了自科基金评审中的公正性。

5 结论

通过对国家自然科学基金高分子材料领域的投资总体情况和战略坐标分析可以看出，基金对项目的资助保持稳定，并更加关注高分子材料领域有影响力的研究方向，而对研究方向的成熟度考虑次之。

（1）高分子材料介电性研究、自助装研究、生物医学材料的表面改性研究、光伏材料研究、纳米复合材料阻燃研究的方向是高分子材料研究领域相对成熟而且影响力较大的方向，受到的资助金额较大。

（2）复合膜研究、肿瘤靶向研究是高分子材料领域中相对不成熟但是影响力较大的方向，得到的资助金额最少。

（3）光通信材料、纳米静电纺丝材料和电致发光材料是高分子材料领域中相对成熟但影响力较小的方向，得到了平均水平的资助。

（4）对于以聚合物为基础的生物材料、生物材料制备、液晶材料制备、碳纤维、光催化降解材料的研究是高分子材料领域中相对不成熟且影响力较小的方向，国家自然科学基金的资助有一定的政策倾斜，说明基金对新兴研究主题的支持力度比较大。

[1] 董建华.国家自然科学基金有机高分子材料学科近三年项目申请与评审统计分析及2000年申请指南[J].高分子通报,2000(1):90-96.

[2] 赵辉,彭洁,刘润达,等.基于关键词网络的科技项目多角度演化分析[J].情报学报,2011,30(6):658-667.

[3] 王红, 基于共词分析法对近十年我国图情学研究热点的分析[J]. 情报杂志, 2011, 30(3): 59-64.

[4] 邓中华,郑曦.国内网络信息计量学研究的作者共被引分析[J].中国科技资源导刊,2008(4):40-44.

[5] Law J, Bauin S, Courtial J P, et a1. Policy and the Mapping of Scienti f c Change: A Co-word Analysis of Research into Environmental Acidi f cation[J]. Scientometrics, 1988, 14(3/4): 251-264.

[6] 崔雷,杨颖,王孝宁,重点学科发展战略情报研究(二)——共词战略坐标[J].情报理论与实践,2009, 32(7):29-31.

[7] Callon M, Courtial J P, Laville F. Co-word Analysisas a Tool for Describing the Network of Interactions between Basicand Technological Research：The Case of Polymer Chem istry[J]. Scienctometrics, 1991, 22(1):155-205.

[8] 杨颖.国际图情学领域研究热点的引文战略坐标分析[J].情报杂志,2011,30(3):65-68,130.

[9] 钟伟金.共词聚类分析法的类团实例研究——对肿瘤治疗热点主题的分析[J].中华医学图书情报杂志, 2009,18(2):48-53.

[10] 周静怡,孙坦,陈涛.共词可视化:以人类基因组领域为例[J].情报学报,2007,26(4):532-537.

[11] 陈兰杰,董芳,基于知识图谱的国际竞争情报研究热点与前沿的信息可视化分析[J].医学信息学杂志, 2010,31(8):7-11.

[12] 张勤,徐绪松.定性定量结合的分析方法——共词分析法[J].技术经济,2010,29(6):20-24,39.

Strategy Analysis of Polymer M aterial Field Investment in National Natural Science Foundation of China( NSFC)

Zhao Hui, Zhang Lu, Qi Na
(Center for Resource Sharing Promotion, Institute of Scientif c and Technical Information of China, Beijing 100038)

Based on the polymer materials project information of NSFC, this paper analysis for nearly ten years to national natural science fund investment trends, focus in the feld of polymer materials, as well as the tendency of investment choice by using strategy coordinate diagram method. The conclusion is: (1)polymer material investment of NSFC is relatively stable; (2)the investment priorities is 15 subdivision direction, such as biomedical materials and so on; (3) major investments is in mature and high infuence direction, the second is immature and lower infuence direction.

polymer material, strategy coordinate diagram, NSFC, S&T investment, fund investment

G301；G203；G350；G353.12

：ADOI：10.3772/j.issn.1674-1544.2013.06.003

赵辉（1971- ），女，中国科学院研究生院项目管理硕士，副研究馆员，研究方向：信息资源管理、科技资源管理。

中国科学技术信息研究所重点项目“科技项目信息数据库建设”（ZD2012-7-7）。

2013年10月21日。