基于文献计量学的海洋科学学科发展态势及其前景展望

邵锋 刘金立 邵征翌

摘要 海洋科学是地球科学研究的重要内容之一，对海洋科学相关领域的研究，能有效解决因海洋资源开发、气候与环境变化、经济及社会发展等而产生的重大问题。以SCIE和ESI数据库为数据源，对1995—2016年世界海洋科学的文献数据进行统计分析，从文献计量学角度分析世界海洋科学的研究现状和发展态势，揭示海洋科学研究文献的时空分布、研究热点以及研究前沿，为国内学者在海洋科学领域的研究提供参考。

关键词 海洋科学;研究前沿;研究热点;文献计量学

中图分类号 S-058;G 304  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）12-0236-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.065

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract Marine science is one of the important research contents of geoscience. The studies on marine science can solve the important problems caused by the exploitation of marine resources， the change of climate and environment， economic and social development. Taking the authoritative databases SCIE and ESI as the statistical sources， we carried out a bibliometrical analysis of the current situation and development trends of the international marine science studies from 1995 to 2016， and including analysis of major research countries， major subjects through research paper output statistics. It can reveal the temporal and spatial distribution， research hotspots and research frontiers of scientific research paper in international marine science， which would provide reference for marine science researchers.

Key words Marine science; Research frontiers; Research hotspots; Bibliometrics

海洋科学是地球科学研究的主要内容之一，主要研究海洋及其资源的自然现象以及变化规律的学科类别，它是人类长期对海洋进行理论认识和实践所总结形成的知识体系[1-2]。随着社会的发展，人类对海洋及其资源开发利用不断地深入研究，促进了海洋科学学科的形成与发展。深海科学技术的快速发展与创新进一步推动了海洋科学学科的快速发展[2]。海洋科学的主要研究内容包括海洋物理、海洋化学、海洋生物及其地质过程等的基础研究，以及海洋资源（包括渔业资源、底层生物与矿产资源等）开发利用等的应用研究[2-4]。

在文献计量学的研究中，科技论文的产出及其被引频次是反映研究机构或个人科研能力与学术影响力的一项重要指标[5-8]。国内学者樊怡菁[6， 8]分别利用 1993—2003年和1996—2005年的SCIE（Science Citation Index Expanded）、OA（Oceanic Abstracts）等来源数据，研究了海洋科学发展现状及发展态势;吴白洁等[9]利用2011—2015年Scopus来源期刊数据，分析了全球海洋科学领域的科研现状和研究热点，并为国内海洋科学的研究提出相关建议;国外学者Charles K[10]利用文献计量学方法对全球123个城市和地区的海洋科学相关研究领域进行比较分析，认为海洋科学研究的中心区域主要集中在欧洲，目前新的研究中心以中国和巴西为主。笔者主要基于Web of Science核心合集中的SCIE和ESI（Essential Science Indicators）数据库为数据源，统计世界海洋科学学科1995—2016年的文献数据，运用比较分析和定量分析等方法，从文献计量学角度分析世界海洋科学的研究现状和发展态势，挖掘海洋科学学科的时空分布、研究热点以及交叉学科的研究前沿，为国内学者在海洋科学领域的研究提供参考。

1 全球及各主要国家海洋科学领域SCIE论文产出分析

1995—2016年间，世界范围内海洋科学领域发表的SCIE论文为22 056篇，这些研究论文分布在134个国家和地区。论文数量超过2 000篇的国家有美国、英国、法国和德国，其中美国在海洋科学领域的研究论文达到7 335篇，占全球论文总量的33.26%，英国、法国和德国3国的论文总量为6 962篇，占全球论文总量的31.57%，美英法德4国的论文总量约占全球论文总量的2/3;论文数量超过1 000篇的国家有日本、加拿大、澳大利亚、西班牙和意大利，中国在海洋科学领域的研究论文为845篇，SCIE论文数量排名第10，占全球论文总量的3.83%，仅为美国研究论文的1/9。论文数量排名前10的国家在该领域发表的SCIE论文占全球论文总量的98.64%，这表明全球在该领域的研究空间分布极其不平衡，海洋强国具有非常强的科研实力与经济实力。图1为世界及研究论文超过2 000篇国家及中国在1995—2016年间海洋科学领域在SCIE发表论文的时间分布图，世界及各主要国家在该领域的研究中，1995—2002年间全球研究海洋科学的学术论文呈指数增长，从1995年的98篇迅速增長至2002年的3 082篇，达到历史极大值，笔者认为这与l994年《联合国海洋法公约》正式生效，各国争相开发利用海洋和全面管理海洋资源的新时代有极大的关系;然而，2003、2004年又急剧下降，迅速降低至历史极小值，2004年全球海洋科学领域发表的SCIE论文仅为233篇，之后研究文献又呈稳步上升趋势，但是增幅明显较弱，每年的研究论文约400篇。各主要国家在该领域的研究论文呈现的发展趋势与全球学术论文发展趋势基本一致。

根据ESI统计数据显示，ESI数据库中全球海洋科学领域的高被引论文（Highly Cited Papers）为100篇，其中，高被引论文发文量排名前十的国家/地区分别为美国（63篇）、英格兰（35篇）、澳大利亚（34篇）、德国（21篇）、加拿大（18篇）、法国（14篇）、瑞典（12篇）、西班牙（12篇）、荷兰（12篇）以及南非（11篇），中国在海洋科学领域的ESI高被引论文为11篇，排名第11位，海洋科学领域ESI高被引论文10篇及以上的国家/地区分布见图2。

2 全球海洋科学领域SCIE论文基金资助机构及科研合作分析

全球海洋科学领域发表的SCIE论文中，共有19 557篇论文得到了4 494家基金机构的基金资助，占论文总量的88.67%。美国National Science Foundation（NSF，国家科学基金）资助该学科的科研论文最多，共197篇，中国National Natural Science Foundation of China（国家自然科学基金）资助135篇，美国NASA和欧盟基金分别资助43篇，澳大利亚研究理事会资助36篇，俄罗斯基础研究基金会资助34篇。表1为基金资助超过20篇SCIE论文的基金机构统计分析。

由于科学研究具有复杂性和综合性的特点，科研工作者大多都采用跨国界、跨机构的团队合作的方式来完成相关的研究。有研究表明，科研合作对学术论文引用率的影响巨大，合作次数越多，其被引频次就越大，绝大多数的研究论文均通过机构间或科研工作者间的合作来完成[5]。全球海洋科学领域发表的所有SCIE论文由3 509家科研机构的研究者们通过不同形式的合作完成的，其中，发文量排名前10的机构分别为WOODS HOLE OCEANOG INST（伍兹霍尔海洋学研究所），共发表494篇， NOAA（美国国家海洋和大气局）共发表417篇，UNIV CALIF SAN DIEGO（加州大學圣地亚哥分校）342篇，RUSSIAN ACAD SCI（俄罗斯科学院）332篇，UNIV WASHINGTON（华盛顿大学）324篇，OREGON STATE UNIV（俄勒冈州立大学）和CHINESE ACAD SCI（中国科学院）分别为303篇，CSIC（西班牙最高科研理事会）285篇，ALFRED WEGENER INST POLAR MARINE RES（艾尔弗雷德韦格纳研究所极地海洋研究）274篇，以及UNIV TOKYO（东京大学）252篇;海洋科学领域SCIE发文量200篇以上的合作机构分布见图3。

3 全球海洋科学领域SCIE论文的期刊分布分析

1995—2016年海洋科学领域SCIE论文的期刊分布基本上符合布拉德福提出的文献离散规律，大多数专业文献均集中在少量的专业核心期刊上[11]，主要发表在Deep Sea Research Part Ii Topical Studies in Oceanography、Earth and Planetary Science Letters、Marine Pollution Bulletin、Deep Sea Research Part I Oceanographic Research Papers等1 734种期刊上，发表论文排名前20的期刊及其5年影响因子见表2，在这20中期刊上发表的论文为8 513篇，占该领域论文总量的38.60%。这些期刊的分区都是Q1和Q2，其5年影响因子均很高，影响因子最高的期刊QUATERNARY SCIENCE REVIEWS，其5年影响因子为5.23，影响因子最低的期刊TETRAHEDRON LETTERS，其5年影响因子为2.03。从这些期刊的5年影响因子和分区来看，论文数量排名在前20名的期刊在学术上的影响力非常大。

4 全球海洋科学领域研究热点及研究前沿分析

全球海洋科学领域SCIE论文分布在Web of Science中的122个研究方向中，绝大部分研究论文集中分布在Oceanography（海洋学）、Environmental Sciences Ecology（生态环境科学）等十余个研究方向，其中Oceanography（海洋学）研究论文为5 186篇，占该领域论文总量的23.51%;Environmental Sciences Ecology（生态与环境科学）研究论文为4 189篇，占总论文的19%;Geology（地质学）论文为3 997篇，占总论文的18.12%;Marine Freshwater Biology（海洋和淡水生物学）论文为3 230篇，占总论文的14.65%;Geochemistry Geophysics（地球物理、地球化学）论文为2 638篇，占总论文的11.96%;Chemistry（化学）论文为1 794篇，占总论文的8.13%;Engineering（工程学）论文为1 476篇，占总论文的6.69%;Physical Geography（自然地理学）论文为1 323篇，占总论文的6.00%;Meteorology Atmospheric Sciences（气象与大气科学）论文为1 125 篇，占总论文的5.10%，以及fisheries（渔业）论文为1 029 篇，占总论文的4.67%（表3）。经对比分析可知，海洋科学领域中海洋学、生态与环境科学、海洋地质学以及海洋和淡水生物学的研究论文高居榜首，因此，从文献计量学角度来看，自1996年以来这4个研究方向一直都是海洋科学领域中的研究热点;其次是地球物理、地球化学以及气象与大气科学。与海洋科学有关的其他研究方向大多都是近几年才开始的，如有深海生物资源开发与管理、深海矿产资源勘探开发等。

ESI高被引论文的数据统计显示，生态与环境科学方向论文为34篇，气象与大气科学和考古科学技术其他主题（Science Technology Other Topics）方向分别论文为17篇，地质学（Geology）方向论文为11篇，之后，依次为进化生物学（Evolutionary Biology）、基因遗传学（Genetics Heredity）、生物化学分子生物学（Biochemistry Molecular Biology）、生物多样性保护（Biodiversity Conservation）等研究方向（表4）。基于ESI是对全球所有高校及科研机构SCIE、SSCI库中的论文数据进行统计，按被引频次的高低排出居世界前1%的研究机构、科学家及研究论文，居世界前50%的国家/地区和居前0.1%的热点论文的特点，结果显示海洋科学领域的研究前沿和热点主要是海洋气象与大气科学、考古科学技术其他主题、进化生物学、基因遗传学、生物化学分子生物学以及深海生物多样性保护等。

5 前景展望

在世界海洋科学研究领域，SCIE论文及ESI高被引论文数量最多的国家是美国，其SCIE论文量占全球海洋科学学科论文总数的33.26%、ESI高被引论文占全球海洋科学顶尖学术论文总数的63.00%，均排在世界第1位，其后是英国、法国和德国等国家。我国在SCIE论文发表量排名虽然进入世界前10，占世界海洋科学SCIE论文总量的3.83%，ESI高被引论文也排名在第11位，但是论文的总量相对美英等国家而言，数量及质量都相距甚远，有待进一步加大投入和争取基金资助。我国在海洋科学领域的研究主要集中在海洋学（Oceanography）、海洋淡水生物学（Marine Freshwater Biology）、渔业（Fisheries）、工程学（Engineering）、环境科学生态学（Environmental Sciences Ecology）科学技术其他专题（Science Technology Other Topics）、地质（Geology）、气象学大气科学（Meteorology Atmospheric Sciences）物理（Physics）地球物理地球化学（Geochemistry Geophysics）及水资源（Water Resources）等传统研究方向中，论文总量约占我国海洋科学学科研究文獻的90%，其他研究方向如基因遗传学（Genetics Heredity）、生物化学分子生物学（Biochemistry Molecular Biology）及生物多样性保护（Biodiversity Conservation）等的学术论文较少，这表明我国在海洋科学领域的发展非常不均衡，在新兴的研究方向投入较少，我国急需在新兴及交叉学科方向加大投入，并引起重视。

近年来，在海洋科学领域的研究中，中国与发达国家的研究机构和个人都比较关注全球的研究热点前沿及交叉学科等方面，加强对海洋气象与大气科学、考古科学技术其他主题、进化生物学、基因遗传学、生物化学分子生物学以及深海生物多样性保护等研究方向的研究力度，并着力解决全球海洋环境变化对气候、海洋资源产生的影响问题。随着海洋科学研究广度和深度的变化，以及新兴交叉学科的发展，国内外学者将进一步关注地球流体力学、气候变化、海洋与大气模式、区域海洋预报以及深海资源的勘探开发及其立法等方面的研究，并促进海洋科学领域研究的均衡发展。

参考文献

[1]中国海洋科学学科发展战略研究组. 中国海洋科学学科发展战略研究报告[J]. 地球科学进展， 1995，10（2）：116-122.

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[6] 樊怡菁. 从SCIE论文统计数据看中国海洋科学的国际地位和研究状况[J]. 图书馆论坛， 2005，25（1）：46-47.

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[8] 樊怡菁. 中国及国际海洋科学发展态势文献计量分析[J]. 广东海洋大学学报， 2008，28（2）：12-16.

[9] 吴白洁，陈振英. 世界海洋科学发展现状和研究热点分析：基于文献计量的视角[J]. 图书馆研究与工作， 2017（3）：29-33.

[10] CHARLES K. Marine science and blue growth： Assessing the marine academic production of 123 cities and territories worldwide[J]. Marine policy，2017， 84：119-129.

[11] 刘金立，邵征翌，张健. 基于布拉德福定律的海洋学科学术论文分布研究[J]. 安徽农业科学， 2009， 37（14）：6797-6798，6802.