优势学科科研生产力水平提升路径研究——以江苏高校为例

汪志兵， 孙竹梅,2

(1. 江苏科技大学 图书馆，江苏 镇江 212003； 2. 南京大学 信息管理学院，江苏 南京 210023)

要建成世界一流大学,首先要建设一批世界一流学科,而要建成世界一流学科，则必须清楚现有学科与世界一流水平的距离有多大[1]。优势学科最具备冲击世界一流学科的潜力,这就要求高校先要弄清楚自己的优势学科,评估现有水平并寻找差距,从而有针对性地加强建设，不断提升发展水平,如此才能早日建成世界一流学科。

1979年,我国科学学专家赵红州提出了“社会的科学能力”的概念*赵红州《科学能力学引论》，北京科学出版社1984年版。，认为“社会的科学能力应该属于特殊的生产力,也就是科学领域的生产力或科研生产力”[2]。姚东瑞认为科研生产力作为科学研究活动的一种产出能力,不仅包括通过发现、创造而实现理论创新、知识生产与发展科学的能力,还包括通过整合和应用实现技术创新、知识运用和转化的能力[3]。学科尤其是优势学科的科研生产力是衡量高校学术水平的主要标志之一,是建设一流大学的重要基础。对学科科研生产力的考察实质上是对教师科研生产力的考察。美国对教师科研生产力的评价主要包括学术研究和科研项目,其中：学术研究又包括举行学术报告、展览，发表学术论文、专著、申请专利等;科研项目则包括开展各级政府部门的纵向基金项目研究,为社会上的公司、企业进行人员培训,提供技术服务等[4]。英国对教师科研生产力的评价比较系统,有专门的评价体系。它由专家组按照统一的标准,依据达到国内或国际先进水平的成果数量,将评价结果分为七个等级[5]。国内学者认为科研产出主要表现在出版学术专著、发表论文、专利授权、成果鉴定、技术转让等方面,有些学者在这些原生指标上又添加了追加指标和派生指标。如刘丹平、周建方等采用层次分析法将教师科研生产力的评价指标体系分为目标层、准则层和指标层[6];郑秀才从承担的科研任务和取得的科研成果两个方面综合设定了教师科研生产力指标[7];胡金秀、周国强等人从纵向科研立项、科研经费、成果鉴定、科技奖励、学术论文、专利及计算机软件、著作、对合作完成的科研业绩的分配这几个方面来考察教师科研生产力[8]。

基本科学指标数据库(Essential Science Indicators,简称ESI)是著名的衡量科学研究绩效、跟踪科学发展趋势的分析评价工具,它已成为世界上普遍用以评价高校学术水平及影响力的重要的评价指标工具之一。由于“对进入ESI最新排名全球前1%作出最主要贡献”是江苏高校优势学科建设工程的验收标准之一[9],因此笔者以已进入ESI排名的江苏高校优势学科为研究对象,对最能代表学科科研生产力水平的学术论文、授权专利及科研立项项目进行定量和定性研究,探索优势学科科研生产力发展水平的提升路径与对策。

一、 优势学科科研生产力分析

(一) 高水平学术论文分析

1. 基本情况分析

ESI中，所有学科被分为22个大类,笔者通过对各个学科排名前1%机构的统计(2016年7月)发现,只有16个学科的机构排名中有江苏高校出现,分布情况如表1所示。

表1 江苏高校ESI学科分布情况表

注:表中所涉及的排名均以总被引次数为排序依据

从表1可见,化学、工程学、临床医学三个学科中出现的高校较多,均在10所以上;其次是材料科学、药理学和毒理学、生物学与生物化学、农业科学,均在5所以上;其余9个学科中涉及的高校均在4所以下,其中社会科学仅有南京大学一所高校进入了排名。从全球排名前1%的机构占比看,以化学、材料科学和工程学最高,均达到了1%以上。从各高校的绝对排名来看,最高的是化学领域的南京大学(28),最低的是临床医学领域的扬州大学(3574);从相对排名来看,南京大学在化学、材料科学、物理学领域的排名较为靠前,东南大学在工程学、计算机科学、数学领域的排名较为靠前,南京农业大学在农业科学领域排名较为靠前,中国药科大学在药理学和毒理学领域排名较为靠前。

2. 论文数量分析

为了解各学科领域内高校发文量的总体水平,笔者将上述16个学科进入ESI全球排名前1%的机构按论文发表数量重新进行排序,并将排序结果与按论文总被引次数的排名进行比较,结果发现排名发生了较大变动,如表2所示。

表2 江苏高校按发文数量排名变化情况表

从表2发现,16个学科领域中绝大多数高校的排名都出现大幅提升,仅化学、工程学、材料科学和数学领域中有部分高校出现排名降低的情况,分别为化学领域的南京邮电大学,工程学领域的南京大学、江南大学、南京工业大学、南京师范大学和扬州大学,材料科学领域的南京邮电大学以及数学领域的东南大学。就排名提升幅度而言,最少在13.92%,最多的则高达80.21%。就排名降低的幅度而言,最少的为20.24%,最多的为37.43%,总体上排名提升的幅度要大于降低的幅度。从排名提升高校的比例和幅度来看,地球科学方面的表现最弱,虽然论文数量较多,但被引次数却偏少,质量有待进一步提升;从排名降低高校的比例和幅度来看,工程学领域较大。这说明，江苏高校在工程学领域的表现优于其他领域,不仅有较高的论文产出量,而且在论文质量方面的表现也不俗。总而言之,江苏高校在论文数量方面的竞争优势要显著高于论文质量的竞争优势。

3. 论文质量分析

为进一步掌握ESI学科中各高校的论文质量,笔者对各学科全球排名前1%的机构按篇均被引次数重新进行了排序,并与这些高校的总被引次数的排名进行比较,如表3所示。

表3 江苏高校按篇均被引次数排名变化情况表

从表3看出,大多数高校的排名都出现了大幅下降,这与之前的分析结果一致。各学科领域内高校排名波动幅度很大,以工程学领域的分化尤为显著,排名变化的极值均出现在该领域：最低的是扬州大学,排名提升了75.55%;最高的是东南大学,排名降低了1947.73%。同时,不难发现,在几个排名降低高校的比例不是100%的学科领域内,高校排名变化的幅度要显著大于比例为100%的学科领域。这说明这些领域内有些高校是论文数量占据优势,有些则是论文质量占据优势,发展极不平衡。

为进一步了解各高校尤其是排名幅度波动较大高校的论文质量水平,笔者对该研究涉及的江苏高校的Top Papers(包含Hot papers和High Cited Papers)的数量进行了统计。结果发现,南京大学的化学领域和东南大学的工程学领域均不乏高被引论文,且高被引论文数量在全球前1%机构中的排名分别为40和25,这与此前按篇均被引次数排名大幅下降形成了鲜明对比。究其原因,主要是两校在该学科领域的论文质量参差不齐,大量低影响力的论文产出拉低了总体平均水平。

总体上看,材料科学领域的南京大学和苏州大学、工程学领域的东南大学、化学领域的南京大学、计算机科学领域的东南大学、农业科学领域的江南大学、数学领域的东南大学、药理学和毒理学领域的中国药科大学,这些高校在论文总被引次数和高水平论文数量方面具备优势,后期需要注重论文平均质量水平的提高。所有领域涉及的其他高校则需要进一步提高发文数量,同时也要注重论文的质量水平,由此才能提升ESI排名。

(二) 授权专利分析

1. 各高校发明授权基本情况

笔者以从江苏省知识产权局获取的2011年1月1日至2016年6月30日江苏高校发明授权数据为基础,对31所有优势学科立项的高校的发明授权进行统计,如表4。

表4 31所江苏高校历年发明授权数量分布情况表

由表4可知,绝大多数高校的发明授权数量较多,笔者以2011—2015年累积发明授权数量在800项以上的数据绘制图1。

图1 13所高校历年发明授权数量变化趋势图

从图1中清楚可见,几乎所有高校的发明授权都呈逐年递增态势,即使有些高校在某些年份出现些许回落,但之后都会迎来一个新的高峰值。如南京农业大学,虽然图中显示2015年的发明授权数量仍处在回落位置,但结合表4中2016年上半年的授权数量看,到2016年底极有可能突破前高。东南大学的发明授权数量一直稳居31所高校之首,江苏大学的发明授权量也一直在稳步提升,并于2014年跃居第二。

2. 技术领域分布情况

根据世界知识产权组织的专利技术领域划分,笔者将有学科进入ESI排名的22所高校的发明授权进行了分类,绘制总体概况图和各高校分布图,如图2、3所示。

图2显示,化工领域的发明授权比例较高,该领域的主要支撑学科有化学和材料科学,而在这两个学科的ESI排名中江苏高校出现频率较高,这在一定程度上反映出优势学科的发展对技术创新有积极的促进作用。

图2 22所江苏高校发明授权技术领域总体分布概况

图3中,各高校发明授权的技术领域分布存在显著差异：有些主要集中在某一个技术领域,如江南大学、南京工业大学、常州大学、南京农业大学、中国药科大学和南京中医药大学的发明授权均主要集中在化学领域,南京邮电大学则主要集中在电气工程领域;有些分布则略为分散,如东南大学、中国矿业大学、河海大学和南通大学在5个技术领域均有一定比例的涉猎。

图3 22所高校发明授权技术领域分布比例堆积图

从发明授权所涉技术领域和优势学科的对应关系来看,优势学科对技术创新的促进作用非常明显。如东南大学,该校进入ESI排名的学科达到9个,从9个学科的具体排名来看,工程学和计算机科学的排名最为靠前,相应的电气工程领域的发明授权数量也较其他领域偏多。而像中国药科大学、南京中医药大学这类高校,虽然进入ESI排名的学科较少,前者仅有化学、临床医学、药理学和毒理学3个学科,后者仅有临床医学、药理学和毒理学2个学科,但其发明授权仍相应集中在化工领域。

(三) 科研立项分析

笔者以国家自然科学基金资助项目统计结果为依据,对江苏地区整体、江苏部分高校的不同立项类别项目的学科分布情况、分年度立项情况、经费增长趋势等进行分析。

1. 地区立项学科分布情况

国家自然科学基金立项项目中最具代表性的类别为面上项目、青年项目和重点项目。笔者对2010—2015年间面上项目立项的数量、资助经费的分布进行了汇总统计,分布情况如图4、图5所示。两者的分布状况基本相同,江苏地区面上项目的立项主要集中在医学科学部,其次是工程与材料科学部,最少的是管理科学部。图4表明各部立项数量总体上都在不断上升,其中工程与材料科学部之外的涨幅较大。从图5中可发现，除管理科学部的其他各部在2011—2012年的资助经费有较大幅度提升。从立项数量和资助经费的对应关系来看,尽管2015年医学科学部、工程材料科学部的立项数量有明显增加,但资助经费总额却未呈现同比增长,其中医学科学部的资助经费甚至出现回落。

图4 江苏地区面上立项数量情况

图5 江苏地区面上立项资助经费情况

笔者对2010—2015年间青年项目立项的数量、资助经费的分布进行汇总统计,分布情况如图6、图7所示。青年项目的立项分布情况与面上项目的立项分布情况基本一致,但在发展趋势上与面上项目存在一定差异。图6显示,2010—2011年青年项目立项数量除管理科学部外的其他各部都有显著增加：2010年工程与材料科学部立项数量最多,到2013年被医学科学部取而代之,且资助经费在2015年时超过其他各部,增长显著。图7中,资助经费在2011年有较大幅度提高。值得关注的是,2015年在立项数量增加的情况下资助经费却出现下降,尤以生命科学部、工程与材料科学部最为明显。

图6 江苏地区青年立项数量情况

图7 江苏地区青年立项资助经费情况

笔者对2010—2015年间重点项目立项的数量、资助经费的分布进行汇总统计,分布情况如图8、图9所示。重点项目的立项分布情况与面上项目、青年项目有较大不同,总体上以地球科学部的立项数量和资助经费最高,尤以2012—2014年间最为显著;与此同时,数理科学部、生命科学部立项数量和资助经费则出现较大幅度增加;医学科学部在2012和2015年时的立项数量较为突出,管理科学部的立项最少。各年度资助经费的分布情况与立项情况基本吻合。

图8 江苏地区重点立项数量情况

图9 江苏地区重点立项资助经费情况

总体上看,除化学科学部外,江苏地区在国家自然科学基金各部的立项分布情况与优势学科的分布情况相吻合,优势学科的建设促进和提高了科研项目的立项,同时科研项目必将反哺优势学科的发展。

2. 部分高校面上项目立项学科分布情况

本节以国家自然科学基金统计报告为基本数据来源。因2010—2015年间立项涉及的江苏高校较多,为便于比较和分析,笔者对各部历年立项数进行了合并处理,绘得图10。

不难发现,中国药科大学、南京中医药大学和南京医科大学主要的面上项目立项都集中在医学科学部。通过对比此三所高校进入ESI排名的学科发现,其ESI学科均主要集中在临床医学、药理学和毒理学、神经科学、分子生物学与遗传学等学科。南京农业大学的面上项目立项主要集中在生命科学部,相应地，其ESI学科主要集中在环境科学与生态学、农业科学、植物学与动物学、生物学与生物化学等学科。南京信息工程大学的面上项目立项主要集中在地球科学部,其进入ESI排名的学科也仅有地球科学一个。中国矿业大学进入ESI排名的学科仅有地球科学和工程学,其立项的面上项目也主要集中在工程与材料科学部和地球科学部。其他进入ESI排名学科相对较多的高校如南京大学、东南大学、苏州大学、江苏大学、扬州大学等,其面上立项项目在各部的分布相对分散。

图10 部分江苏高校2010—2015面上项目立项各部分布汇总比例图

从上述分析可以发现,从学校层面来看,优势学科建设和科研项目之间的促进关系非常明显,且整个江苏地区所呈现出来的状况更为显著。

二、 优势学科科研生产力提升路径

(一) 优势学科发展潜力预测

江苏省优势学科建设工程项目中仅有22所高校进入上述16个学科ESI前1%的排名,还有不少高校的优势学科尚未进入排名,因此，有必要对其未来进入ESI排名的可能性进行分析和预测。笔者对部分尚未进入排名的江苏高校的优势学科进行分析,并利用Incites数据库和ESI数据库对这些学科未来进入ESI前1%排名的可能性进行了预测[10-12]。具体如表5所示。

表5 部分优势学科未来进入ESI前1%排名的可能性

从表5可以看出,在这些尚未进入ESI排名的学科中,江苏科技大学的工程学、中国矿业大学的化学、南京师范大学和苏州大学的数学、南京师范大学的材料科学等学科潜力值均在80%以上,未来进入ESI前1%的可能性较大;而南京林业大学的环境科学与生态学、江苏师范大学、徐州医学院和南京林业大学的生物学与生物化学等学科的潜力值均低于25%,未来进入ESI前1%的可能性较低。结合学科规范化的引文影响力来看,学科潜力值较高的南京师范大学的材料科学、地球科学以及苏州大学的数学学科,其论文平均质量水平均高于全球质量水平,对于这类学科应采取“持续重点投入,进一步提升论文数量和质量”的学科策略。就学科潜力值最低的江苏师范大学的生物学与生物化学而言,其论文平均质量水平亦高于全球平均水平,对于这类学科应采取“稳质量、扩规模”的学科策略。

(二) 高水平学术论文提升路径

很多学者对合作关系与论文影响力之间的联系进行了大量研究,认为合作关系对提升论文影响力起非常重要的作用[13-16]。前文研究表明化学是ESI学科排名中涉及最多的学科领域之一。笔者主要研究化学领域ESI排名最靠前的南京大学和最后的扬州大学的合作网络(包括作者合作、机构合作和国家合作),以Web of Science数据库为高水平论文的主要来源数据库,分析合作网络对学术论文水平的影响,以探索提升路径。

1. 作者合作网络分析

笔者通过对两所高校化学领域高水平论文作者的清洗和统计,绘制其作者合作关系网络图,如图11所示。

左图为南京大学化学领域的作者合作关系网,右图为扬州大学化学领域的作者合作关系图。由图可明显看出,南京大学化学领域的作者之间已经形成一个相互关联的研究群体,且起桥梁作用的核心作者数量较多;而扬州大学化学领域的作者之间虽然也形成了较大的研究群体,但其周边仍有不少小的研究团队尚未融入,核心作者也偏少。

2. 机构合作网络分析

笔者通过对两所高校化学领域高水平论文涉及机构的清洗和统计,绘制其机构合作关系网络图,如图12所示。

图12中的左图为南京大学化学领域的机构合作关系网,右图为扬州大学化学领域的机构合作关系图。南京大学的合作机构要显著多于扬州大学,前者机构之间的连线也明显粗于后者,说明前者机构之间的合作关系较后者更为密切;同时,前者的机构合作网络中有不少国外机构,而后者的机构合作网络中却鲜见国外合作机构。

3. 国家合作网络分析

笔者通过对两所高校化学领域高水平论文涉及国家进行合并和统计,绘制其国家合作关系网络图,如图13所示。

图13中左图为南京大学化学领域中的国家合作关系网,右图为扬州大学化学领域的国际合作关系图。南京大学的国际合作关系网络中所涉及的国家范围要显著大于扬州大学,且前者的合作频次也显著高于后者；后者的主要国际合作都集中于地理位置毗邻或在该领域处于前沿地位的某一至两个国家。

图12 化学领域机构合作关系网络

图13 化学领域国际合作关系网络

通过对化学学科领域内ESI排名最靠前和最后的江苏高校高水平论文作者合作、机构合作和国家合作的对比分析发现,排名靠前和靠后的高校在这三种合作网络关系中表现出显著不同:前者的作者合作更为紧密且形成了一个相互连通的合作网络,机构合作的密度和力度更大且形成了一批固定的合作伙伴,国家合作的范围更广且形成了较为稳定的合作关系。由于ESI排名的主要依据是论文的总被引次数和篇均被引次数指标,排名靠前的高校相关学科的论文质量水平也较高,因此，完善现有合作网络对提升论文质量水平有着积极的促进作用。笔者建议,首先，学者们要努力加入全球学者库,积极参加学术交流，广交朋友，以建立合作关系;其次，应通过签订合作协议、建立合作联盟、机构联合办学、产学研合作等方式,与其他优势机构建立合作机制;最后，应采取与国外学术机构进行科教合作、建立联合实验室、联合培养人才、开展国际学术研讨会、访学进修等方式,加强国际合作。

(三) 专利产出提升路径

专利的产出水平代表高校的创新能力,对专利产出的提升不仅要体现在数量上,更要体现在质量上。尽管优势学科的建设水平在一定程度上促进了各高校的专利产出,但仍存在很大的提升空间,可以从以下几方面着手实施:

首先,高校要加强对优势学科领域专利产出的考核要求,为科研人员制定专门的、相适应的考核评价体系,对专利授权与成功转化赋予同科研论文产出量、科研成果获奖等指标相同甚至更高的地位,加大奖励力度,提升科研人员的研发积极性。

其次,高校要做好专利布局和高水平专利培育工作。由于专利的产出多依托于科研项目的研发,因此,要紧密围绕科研项目的研发，有规划、有步骤地开展专利研发的导航和布局工作,与地区产业发展融合,在化工、机械、电气和仪器等优势领域培育高水平专利,并辐射其他技术领域以提升产出。

再者,高校要紧扣当前知识产权优势企业的战略需求以及企业知识产权应用中的难点、热点问题,加强与国内外创新性企业专利的合作研发与共享,共同提升创新能力和水平。

最后,加强与科技中介机构的合作,及时获取、掌握市场的技术需求信息,能够将优势学科的科研工作与市场需求密切结合,促进专利技术的市场转化和运营,提升专利的实用性与价值。

(四) 科研立项提升路径

笔者认为可从以下四个方面进行提升和改善。首先，加强宣传工作,支持和鼓励更多的科研人员加入到申报队伍中来,提高他们的申报积极性,帮助他们完成从“要我报”到“我要报”的思想转变。其次，可以邀请有经验的专家进行指导,提高申报书的撰写质量,降低因申报书填写不规范而导致立项失败的概率,让专家向申报人员传授一些申报技巧,诸如如何设计一个新颖的、吸引专家眼球的项目名称等以提高立项几率。再次,图书馆应加强情报服务,既要为主动找上门的申报者提供服务,还要主动深入院系,为更多的申报者提供嵌入式精准服务,为他们解决一些诸如课题查新、选题新颖性、深入研究价值、高影响学者等方面的情报问题。最后,加强科研管理部门的作用,对项目申报工作实施过程管理,为申报人员提供最大限度的管理服务。如在申报伊始,能组织申报者共同学习、研读和领会申报通知精神,邀请相关领域专家与申报者共同讨论申报方向,结合现有研究特色扬长避短;在申报项目的设计过程中,能组织专家学者对申报书中的立项依据、研究方案等进行论证,帮助申报者及时调整项目设计;在申报工作结束之后,能及时将未立项的专家意见反馈给申报者,让他们了解项目的不足之处,以便更好地准备下一年的申报。

通过对优势学科科研生产力水平的分析,笔者发现，目前江苏高校优势学科建设工程项目中仅有22所高校进入了16个ESI学科前1%的排名,且整体上呈现为“量大但质不高”的问题;专利的技术领域分布、科研项目的立项分布基本与优势学科的分布情况相对应,这说明优势学科的发展与技术的创新、科研工作的开展密切相关,是相辅相成、相互促进的关系。在此基础上,笔者分别从优势学科发展潜力预测和合作网络两个方面探索了水平提升路径。笔者认为,高校在建设一流学科时,宏观上，要根据具体校情优化学科布局,加强内涵建设,针对各学科发展潜力制定不同的发展策略，如对优势学科需要制定更多的激励政策鼓励教师发表论文,而对于潜力学科除提升论文质量外,也需要提升论文的影响力;微观上，既要提升学术论文的数量,更要注重质量,同时要大力发展各层面的研究合作网络,注重技术创新,依托高水平科研项目，培育高价值专利成果,从而不断提高学科科研生产力水平。

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