基于Web of Science的深海资源研究文献计量分析

顾笑迎+熊泽泉+周健+张静波

〔摘要〕以Web of Science引文数据库为检索对象，对1900-2012年间全球发表的深海资源相关论文进行文献计量学分析。从年度发文量与被引用量、主要论文著者、主要发文国家与机构等角度揭示深海资源研究发展轨迹。通过高频次关键词分析得出深海资源研究的5大问题是：生物物种、进化及多样性；沉积物；大洋环流与气候；有机物；生态环境、群落结构。从高被引与前沿热点分析得出深海沉积物与深海生物资源是其热点研究问题，且依然是未来深海资源研究的主要学科问题。

〔关键词〕文献计量分析；深海资源；深海沉积物；深海生物资源

〔中图分类号〕G255.2〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2014）06-0107-06

深海资源主要包括深海油气（包括天然气水合物）、深海矿产和深海生物基因资源三大类，其中，深海油气和矿产资源被视为人类社会摆脱资源危机的重要依托[1]。据初步估算，海底蕴藏有占地球总储量30%～50%的2 000亿吨石油，含锰、铜、钻、镍、金、银等10几种矿物的结核有15 000亿吨，是大陆储量的几十倍[2]。据国内外科学家估计，深海油气及海底表面各种结核矿产的储量，足以使地球上的工厂运转数个世纪[1]。2001年，海洋经济在我国国民经济中所占的比重达到了5%，深海资源开发产业化作为一支未来的新生力量，其发展效果将直接影响到海洋经济的总体发展态势[3]。

随着深海探测技术的发展，各国相继开展了对深海资源的开发利用研究，如在1964年，由美国斯克里普斯海洋研究所等5个单位联合发起组成“地球深层取样联合海洋机构”（JOIDES），并提出了深海钻探计划，并于1968年形成“国际大洋钻探计划”；2002年，在大洋钻探计划即将结束的时候，欧洲15国宣布成立“欧洲大洋钻探联合体”，共同开展深海研究，研究领域涉及到了深海生物资源开发等方面。近几年，我国也在深海资源开发领域投入了大量的资金和人力，以“863”计划海洋专项为例，近15年来，海洋生物技术方面的投入约占所有经费投入的1/4，充分表明了我国实施深海战略的决心。在国家政策和资金的支持下，我国的深海探测技术有了长足发展，不久前“蛟龙”号载人潜水器成功下探水下7 000米，使我国成为继美、法、俄、日之后世界上第5个掌握大深度载人深潜技术的国家，表明我国在深海探测领域进入了一个新的高度。

鉴于深海资源地位的重要性和可用性， 深海资源研究得到科学家们的广泛关注， 在深海沉积物、深海生物进化等方面发表了较多的研究论文；但是，对于深海资源开发相关文献的科学计量学和情报学研究，在国内外均未见有报道。本研究采用文献计量学的分析方法，结合内容分析、引文分析、前沿热点分析、主要研究机构对比等对近百年来深海资源研究的发展轨迹进行了描述和分析，并对深海资源研究的发展趋势进行了判断和展望。

1数据来源和分析工具

Web of Science数据库是由美国科技信息所（Institute for Scientific Information，简称ISI）继发行印刷版的《科学引文索引》（SCI）、机读版SciSearch数据库、光盘版SCI后，于1997年推出的基于Web的最新、最先进的引文索引数据库，是目前提供引文回溯数据最深的数据库[4]。本文以Web of Science为数据来源，由于深海资源涉及较多的下位概念，为了全面地获取相关的文献，采用“‘deep seaor‘deep oceanor‘abysmal seaor‘abysmal oceanor‘abyssal seaor‘abyssal ocean”作为主题词[5]，时间跨度为1900-2012年，共获得关于深海方面的研究论文23 096篇（数据采集时间为2013年1月），利用Thomson Reuters的Thomson Data Analyzer（TDA）软件对文献数据进行挖掘和分析，采用文献计量学的方法，即以文献体系和文献计量特征为研究对象，采用数学、统计学等计量方法，研究文献情报的分布结构、数量关系、变化规律和定量管理，并进而探讨科学技术的某些结构、特征和规律，对世界深海研究论文的发展脉络进行描述和概括，同时运用内容分析、引文分析与前沿热点分析等方法，对世界深海研究内容、热点及发展趋势进行分析和判断。

2结果与分析

2.1年度发文量与被引用次数分析

从图1可知，从1900年至今，深海研究论文发文量总体呈增长趋势，尤其1991年后增速明显。发文数量的年际变化大致可分为3个阶段，第一阶段为1900-1967年，这一时期发文量较少，发文总量仅为392篇，占总发文量的1.7%；第二阶段为1968-1981年，这一阶段发文量平稳增长，13年间发文1 650篇，占总发文量的7.5%，平均年发文量127篇；第三阶段为1982-2012年，这一时期是发文量快速增长的时期，发文量达21 038篇，占总发文量的91%。

文献被引频次，是评价该文献学术水平和受重视程度的一个重要测度[6]。引文分析结果表明（见图1），23 096篇文章共被引用505 570次，篇均被引用21.9次。被引用次数的年际变化可以分为4个阶段。第一阶段为1900年-20世纪60年代初，这一时期没有出现发文越早被引用的次数越多的现象，总体被引次数偏低；第二阶段为60年代中后期-20世纪80年代末，这一阶段是被引用的数量逐渐增多，且与发文量呈现正相关关系；第三阶段为20世纪90年代初-2009年左右，文献被引用量呈现指数级增长，说明这一时期深海资源的研究进入了快速发展阶段；第四阶段为2010年至今，由于发文时间比较短，所以被引用的次数也相应地比较低。

2.2论文著者分析

学者是科学研究的主题，所发表的学术成果体现了学者的研究水平，研究机构的研究水平也主要是通过该机构的学者所发表的成果来体现的[7]。因此对深海资源的研究论文著者进行统计分析，可以了解深海资源研究领域的著者群和高产著者。分析结果显示，日本著者Horikoshi，Koki以154篇居发文量的首位，其次为日本著者Kato，Chiaki，发文96篇。来自中国海洋大学的Xiang，Xiao发文41篇，居第34位。endprint

学者在其研究领域内论文的被引次数能够反映其对所在研究领域的影响程度，也更加能够评价其学术贡献力度和学术影响力[8]。表1选取了平均被引频次排名前10位的作者，对其发文量、被引频次、平均被引频次进行分析。从表1可以看出，论文的高被引著者与高发文著者相比并不相同，发文量多的著者不一定平均被引频次就多。如发文量排名第一的Horikoshi，Koki在平均被引频次的排名上并不占优势。平均被引频次最高的是法国作者Labeyrie，LD，达884次。整体而言，美国作者在论文的平均被引频次上较其他国家领先。中国作者Xiang，Xiao的平均被引频次位于第48位。

2.3研究内容与前沿热点分析

2.3.1热门技术关键词

关键词可以简单扼要地说明文献相对比较具体的研究内容[9]。表2列出了前50个热门技术关键词。从表2出现的高频次热门技术关键词可以看出主要集中在5个方面的问题上：①生物物种、进化及多样性（species/new species/evolution/diversity/biodiversity/abundance/benthicforaminifera/morphology）；②沉积物（sediment/sedimentation/deposition）；③大洋环流与气候（temperature/water column/circulation/climate）；④有机物（carbon/organic-matter/organic/organic carbon）；⑤生态环境、群落结构（environments/environment/ecology/community structure/communities）。

可见在深海资源中关于深海沉积物和深海生物基因资源（生物物种、进化及多样性）的研究在整个深海领域的研究中占有重要地位。

从1900-2012年，生物资源类的发文量共达到5 650篇，沉积物类发文量共达到4 756篇。从图2可见，这两类发文量都在1991年有大幅度的增加，其中生物资源类发文量在2010年达到发文的顶峰，而沉积物类发文量在2001年达到发文的顶峰，随后发文量略有下降，但基本维持稳定。

2.3.2前10篇高被引论文内容分析

被引频次是个绝对数量指标，是指某期刊论文自发表以来根据特定年份统计的被引用总次数。就某篇论文而言，被引用的次数越多，说明该论文受人关注的程度越高，它对本学科及其相关领域的影响也就越大，其学术影响力越大，在一定程度上体现了论文的学术质量和学术价值[10]。通过文献引用频率的分析可以测定某一学科的影响和重要性。从表3可以看出，前10篇高被引论文中前3篇与第9篇都集中于大洋环流与气候，另外还有研究古生物、微生物、浮游生物等的生物资源类的文章，以及关于元素砷的分布、海底地貌的研究。可见除大洋环流与气候的研究外，深海生物资源方面的研究在整个深海研究领域较其他方面更受关注。

2.4发文国家与机构分析

2.4.1前10发文国家与机构情况分析

Web of Science数据库自1972年以后收录的文献记录中包含作者所属国家字段。发文量与被引用量排在前10位的国家详见表4。美国发文量最多（7 555篇），占前10国家发文总量的37.2%，比排名2、3、4位的英、德、法3国的总发文量还多，篇均被引也最高，达30.5次。可见美国在深海领域的研究在世界范围内占有绝对优势。中国发文量居世界第七（927篇），占前10国家发文总量的4.6%，最早发文年为1982年。

2.4.2主要研究机构比较

前五大发文机构分别为1 Woods Hole Oceanog Inst；2 Univ Calif San Diego；3 IFREMER；4 Univ Tokyo；5 Columbia Univ。利用TDA软件对这五大发文机构进行分析，其发文量比例如图3，其中Woods Hole Oceanog Inst的发文量达783篇，占五大机构总发文量的292%。

从表5可见，机构之间的合作多发生在本国内，前五发文机构中属于美国的Woods Hole Oceanog Inst；Univ Calif San Diego；Columbia Univ之间有着较为密切的合作关系，Woods Hole Oceanog Inst与Columbia Univ合作发表文章37篇，Woods Hole Oceanog Inst与Univ Calif San Diego合作发表文章32篇，Univ Calif San Diego与Columbia Univ合作发表文章23篇。另外，如MIT、Univ Hawaii、Univ Washington、Univ Paris 06、Japan Agcy Marine Earth Sci & Technol等也分别与前五发文机构有着密切的合作关系。

从近三年发文量占总发文量比例来看，法国的IFREMER近三年的研究成果较其余机构多，占总发文量的12%。而Columbia Univ近三年的总发文量仅占全部发文量的6%，说明其近期研究重心有所转移。

从技术热点词来看，各国的主要研究范围都集中于各国的领海，像美国、法国对大西洋的研究较多，而日本则研究日本海领域较多。另外，法国IFREMER与其他国家机构相比，在深海生物进化方面有更多研究成果。

从各机构近期技术热点词来看，Woods Hole Oceanog Inst近期较多研究海底火山、核磁共振、深海沉积物、深海珊瑚、硅藻等。Univ Calif San Diego则较多研究潮汐能量、生境异质性、冰筏碎屑物等。IFREMER倾向于研究生物积累、深海蛤等。Univ Tokyo则除了研究日本海区域外，近期也转而研究波多黎各海沟。Columbia Univ近期研究成果仅占全部成果的6%，且新的研究点较少，仅漩涡一词出现在近期技术热点词中。endprint

从图4各研究机构技术热点词的文献量来看，深海沉积物与生物进化仍是研究的两个主要方向。其中在深海沉积物的研究上，美国的三大研究机构Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果较法国的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物进化方面，法国的IFREMER发文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3结语

Web of Science收录的关于深海研究的第一篇文章发表于1900年，1982年至今发表文章数量不断升高，是该研究领域的高速发展期，占总发文量的91%；1997年发表的文章总被引次数最高，达6 425次，1988年发表的文章平均被引次数最高，达14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海资源研究领域中较为有影响力的著者。美国是世界深海研究的主要国家，Woods Hole Oceanog Inst与Univ Calif San Diego是主要研究机构。深海研究主要集中在生物物种、进化及多样性；沉积物；大洋环流与气候；有机物；生态环境、群落结构5方面。从近三年主要研究机构的研究趋势来看，深海沉积物与深海生物资源依然是研究的热点。

中国在整个深海资源研究领域中也占据一定地位，总发文量居世界第七（927篇）。中国科学院在深海资源研究上共发文258篇，在国际上排名第18位。来自中国海洋大学的Xiang，Xiao是国际深海资源研究领域中较为有影响力的学者，发文量达41篇，居第34位，平均被引频次达10.1次，位于第48位。

本研究针对Web of Science中的数据进行统计分析，反映了全球深海资源研究的大概趋势，但对以专利形式发表的技术性文献揭示度不够，尚未全面反映深海资源研究领域的研究现状，笔者将在下一步的研究中对德温特相关专利文献进行深入分析。

参考文献

[1]姜秉国.中国深海战略性资源开发产业化发展研究[D].中国海洋大学，2011.

[2]中国大洋协会.进军大洋十五年[M].北京：海洋出版社，2006：207-245.

[3]杨晓光，樊杰.我国深海资源产业化模式及其对策研究[J].矿业研究与开发，2004，（1）：1-4.

[4]王会梅.数字图书馆中Web of science数据库的解读与应用[J].农业图书情报学刊，2010，（11）：100-103.

[5]Wu J P Y W，Shi Z M Y T，Wu Z L Y Y.Patent activity on water pollution and treatment in China——a scientometric perspective[J].Scientometrics，2010，（83）：639-651.

[6]盛春蕾，霍莉莉，贾淑霞，等.基于web of science的世界黑土研究轨迹与热点分析[J].土壤与作物，2012，（3）：135-142.

[7]王博，秦卫平.基于CSSCI的近10年西部省区艺术学学科论文计量分析[J].情报探索，2012，（9）：20-22.

[8]王敬尧，邓三鸿.中国农村研究现状与学术影响力评估——基于2001-2009年CSSCI论文数据[J].华中师范大学学报：人文社会科学版，2011，（3）：35-45.

[9]程彦霞，邵利勤，万跃华.我国网络舆论研究的文献计量学分析[J].情报探索，2012，（9）：23-26.

[10]张静.引文、引文分析与学术论文评价[J].社会科学管理与评论，2008，（1）：33-38.

（本文责任编辑：马卓）endprint

从图4各研究机构技术热点词的文献量来看，深海沉积物与生物进化仍是研究的两个主要方向。其中在深海沉积物的研究上，美国的三大研究机构Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果较法国的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物进化方面，法国的IFREMER发文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3结语

Web of Science收录的关于深海研究的第一篇文章发表于1900年，1982年至今发表文章数量不断升高，是该研究领域的高速发展期，占总发文量的91%；1997年发表的文章总被引次数最高，达6 425次，1988年发表的文章平均被引次数最高，达14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海资源研究领域中较为有影响力的著者。美国是世界深海研究的主要国家，Woods Hole Oceanog Inst与Univ Calif San Diego是主要研究机构。深海研究主要集中在生物物种、进化及多样性；沉积物；大洋环流与气候；有机物；生态环境、群落结构5方面。从近三年主要研究机构的研究趋势来看，深海沉积物与深海生物资源依然是研究的热点。

中国在整个深海资源研究领域中也占据一定地位，总发文量居世界第七（927篇）。中国科学院在深海资源研究上共发文258篇，在国际上排名第18位。来自中国海洋大学的Xiang，Xiao是国际深海资源研究领域中较为有影响力的学者，发文量达41篇，居第34位，平均被引频次达10.1次，位于第48位。

本研究针对Web of Science中的数据进行统计分析，反映了全球深海资源研究的大概趋势，但对以专利形式发表的技术性文献揭示度不够，尚未全面反映深海资源研究领域的研究现状，笔者将在下一步的研究中对德温特相关专利文献进行深入分析。

参考文献

[1]姜秉国.中国深海战略性资源开发产业化发展研究[D].中国海洋大学，2011.

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[9]程彦霞，邵利勤，万跃华.我国网络舆论研究的文献计量学分析[J].情报探索，2012，（9）：23-26.

[10]张静.引文、引文分析与学术论文评价[J].社会科学管理与评论，2008，（1）：33-38.

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从图4各研究机构技术热点词的文献量来看，深海沉积物与生物进化仍是研究的两个主要方向。其中在深海沉积物的研究上，美国的三大研究机构Woods Hole Oceanog Inst、Univ Calif San Diego、Columbia Univ的研究成果较法国的IFREMER及日本的Univ Tokyo多。而在生物进化方面，法国的IFREMER发文量居首，日本的Univ Tokyo其次。

3结语

Web of Science收录的关于深海研究的第一篇文章发表于1900年，1982年至今发表文章数量不断升高，是该研究领域的高速发展期，占总发文量的91%；1997年发表的文章总被引次数最高，达6 425次，1988年发表的文章平均被引次数最高，达14次。Horikoshi，Koki、Kato，Chiaki、Labeyrie，LD、Shackleton，NJ等是深海资源研究领域中较为有影响力的著者。美国是世界深海研究的主要国家，Woods Hole Oceanog Inst与Univ Calif San Diego是主要研究机构。深海研究主要集中在生物物种、进化及多样性；沉积物；大洋环流与气候；有机物；生态环境、群落结构5方面。从近三年主要研究机构的研究趋势来看，深海沉积物与深海生物资源依然是研究的热点。

中国在整个深海资源研究领域中也占据一定地位，总发文量居世界第七（927篇）。中国科学院在深海资源研究上共发文258篇，在国际上排名第18位。来自中国海洋大学的Xiang，Xiao是国际深海资源研究领域中较为有影响力的学者，发文量达41篇，居第34位，平均被引频次达10.1次，位于第48位。

本研究针对Web of Science中的数据进行统计分析，反映了全球深海资源研究的大概趋势，但对以专利形式发表的技术性文献揭示度不够，尚未全面反映深海资源研究领域的研究现状，笔者将在下一步的研究中对德温特相关专利文献进行深入分析。

参考文献

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[9]程彦霞，邵利勤，万跃华.我国网络舆论研究的文献计量学分析[J].情报探索，2012，（9）：23-26.

[10]张静.引文、引文分析与学术论文评价[J].社会科学管理与评论，2008，（1）：33-38.

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