基于文献计量学的中国ESI高被引论文国际合作特征研究

王璇 沈思

摘 要：运用文献计量学方法，德温特数据分析软件（Derwent Data Analyzer，DDA）和Excel数据分析工具，对SCIE数据库中2008—2017年共计23 279篇ESI中国高被引论文的国际合作率、合作国家/地区、合作机构以及研究热点等多维度进行探讨，以期从中获取国际合作特征信息，推动高质量合著论文的产出，提升科研成果国际影响力。研究结果发现中国高被引论文的国际合作产出与中国科技的政策导向密切相关，合作对象主要集中于发达国家的知名大学，依托其优质科研资源，取长补短，提高论文质量。另外，从国际合作论文的研究热点可以得出，“环境保护”、“节能减排”、“生物医药”和“人工智能”等方面是近期全球共同关注的重要主题。

关键词：高被引论文;国际合作;文献计量学;DDA

中图分类号：G 353.1 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2019）04-0476-06

0 引 言

科研合作的国际化是增强研究力量，互补优势，实现科研创新的重要推动力，其中论文合作是科研合作最重要的形式之一。高被引论文作为一流科研成果的重要表现形式之一，它的产生往往需要各学科、各机构、各个国家科研人员的共同协作完成，因此受到越来越多人的关注。诸多学者开始借助文献计量分析工具对地球科学[1]、环境科学[2]、图书情报[3]、材料科学[4]、医学教育[5]、热力学[6]等学科领域的高被引文献进行深入研究;也有针对特定人群高被引论文的文献[7-8]的研究;近几年，对特定国家/地区的高被引论文也引起了学者们极大的兴趣，但中国大陆学者的研究主要集中在学科层面，目前鲜有关于对中国高被引论文国际合作特征的研究。

因此，本研究选用文献计量学方法，调研近十年来（2008—2017）中国学者所发表的ESI高被引论文，利用德温特数据分析软件（Derwent Data Analyzer，DDA）和计算机数据处理软件Excel，从国家（地区）、机构、作者等多个角度，对中国高被引论文国际合作特征进行深层次分析，以了解其国际合作的总体态势、研究力量分布、研究热点与趋势等，为进一步提升未来中国科研成果的质量和国际影响力提供参考。

1 数据来源与分析方法

研究选取Web of Science核心合集数据库中的SCIE，用“China”检索2008—2017年的所有ESI高被引论文，最终得到23 279篇论文作为分析样本（检索日期：2018年5月22日）。利用DDA并结合Excel，从国际合作论文总量，国家/地区合作、机构合作趋势以及研究热点等方面进行文献计量学分析，并对被引频次最高的论文合作特点进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 年度总体变化

独著论文334篇，约占论文总数的1.4%;单一国家论文（包含国内合作论文）有11 021篇，约占论文总数的47.3%;有国外作者参与合作的论文（下文称“国际合作论文”）有11 393篇，约占论文总数的48.9%，合作国家数量最多的一篇论文有98个国家参与。可以看出，中国学者的SCI发文是以合作为主。总发表论文、单一国家论文与国际合作论文的年产出如图1所示，均呈上升趋势。

结合国际科技合作政策的演变，可将论文发表进程分为2个阶段：2008—2011年，单一国家论文数与国际合作论文数几乎同步增长，国际合作论文略低于单一国家论文;2012—2017年，国际合作论文数追赶超越，上升趋势加快，超过单一国家论文。

整个过程从客观数据的角度反映出中国科技的政策导向性，自2001年《“十五”国际科技合作发展纲要》出台以来，中国已经陆续制定了4个国际科技合作的五年规划[9]。从时间跨度上来看，本研究与后3个五年规划高度贴切，映射出近十年间国家科技发展需求变化的轨迹。

1）2006年，科技部发布了《“十一五”国际科技合作实施纲要》明确提出“以我为主、加强合作、多方引进、自主创新，获取更多的自主知识产权”[10]。图1中的第一阶段，正体现出《“十一五”纲要》从合作到引进，最终实现为我所用、自主创新的战略路径。

2）2011年，科技部发布了《“十二五”国际科技合作专项规划》，2013年中国国家主席习近平提出建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议。2015—2016年，国家集中发布了多项有关科技体制改革的文件[11-14]。2017年，国家正式发布《“十三五”国际科技创新合作专项规划》，以全球视野谋划和推动创新，提升国际科技创新合作水平，充分体现出国家对国际科技合作事务的重视[15]。多年以来的大力推进，促使国际合作论文数在图1第二阶段持续提升，直至超過单一国家论文数。

2.2 国家/地区合作情况

据统计，标注国家信息的有23 271篇，中国作者作为第一作者（通讯作者）的论文有18 001篇（17 952篇），约占论文总数的77%.所有论文作者共涉及177个国家/地区，中国高被引论文全球Top 20国家/地区合作网络，如图2所示。

从国家/地区合作层面来看，与中国合作最密切的5个国家是美国、英国、澳大利亚、德国和加拿大。以上5国与中国合作高被引论文的年产出，如图3所示，与5个国家的合作论文数呈逐年增长趋势，其中与美国合作的论文最多，增长最快，近10年合作论文总数达到6 668篇（约占总数的28.7%），超出排名第二位的英国3倍。相比之下，其他4国稳定增长。

2.3 机构合作情况

为了更加深入地探究中国高被引论文国际合作的特征，本研究剔除未标注发文机构信息的论文，得到机构字段分析样本23 271篇，分布在17 688个机构，其中第一作者机构有2 310个，通讯作者机构有2 879个。发文最多的30个机构（合作图如图4所示）均为国内外高等院所，其中有8个国外合作机构，美国4个（哈佛大学、斯坦福大学、华盛顿大学、加利福尼亚大学伯克利分校），新加坡2个（南阳理工大学、新加坡国立大学），沙特阿拉伯（阿卜杜勒阿齐兹国王大学）和英国（牛津大学）各1个，与8个国外机构合作论文占总发文量的14.3%.中国发文排名前5的均为高等院所，见表1.中国科学院以4 688篇ESI高被引论文数排列第一，约占论文总数的20%，其余4所占比均在3.5%～6%.

从表1可以看出，近10年，5个机构的国际合作论文均呈上升趋势，其中清华大学和北京大学国际合作度较强（年度占比均超60%），尤其是北京大学，2014—2017年国际合作年发表论文占比超过90%;其他3所中，中国科学院国际合作度相对较低，占比一直在40%～50%徘徊，2016年以后才产出过半;浙江大学国际合作论文占比仅于2011和2013年不到50%;上海交通大学国际合作论文数除2010年不足半数，其它年份表现均佳，2017年达到最高值（80.9%）。

为了深入了解高被引论文数Tpo 3机构的国际合作特点，表2列出Top 3发文机构的主要国际合作机构。

从表2看出，3所发文最多的高校高被引论文的国际合作机构均为全球著名研究型大学。中国科学院的Top 5国际合作机构中，2所美国高校（加州大学伯克利分校、哈佛大学），2所英国高校（剑桥大学和牛津大学），1所日本高校（东京大学）;清华大学的主要贡献来自美国（斯坦福大学、麻省理工学院和伊利诺伊大学）和英国（伯明翰大学和剑桥大学）。

因此，从机构合作层面来看，中国的高被引论文主要是与世界一流大学之间的合作，而且与国家/地区合作情况相似，都指向中国与美国的合作友好性。

2.4 国际合作论文研究热点分布

统计分析2008—2017年中国ESI高被引论文，共得到34 551个关键词，抽取出现频次前15的关键词（见表3），揭示出近年来的研究热点集中在以下5个方向：①新型材料[16-19];②环境保护[20-24];③新能源[25-26];④生物医药[27];⑤人工智能[28]，如图5所示。

选取每个研究热点中被引频次最高的论文（见表4），做以下分析。

1）从研究内容来看，前3篇文章（分别来自前3个研究热点）都是利用新型材料开发环保产品，例如污染物净化方面：第一篇是利用新材料光催化剂二氧化钛分解有机污染物。由此从科技的角度说明中国近年来对环境问题的重视;第二篇和第三篇是将石墨烯用于开发燃料电池和超级电容器，无论是环保问题还是能源问题都是“十三五”规划[29]的重要关注点;第四篇是还原敏感聚合物和生物共轭物在生物医学中应用，随着纳米技术的逐渐成熟，以纳米为载体的复合物，特异性功效远远超过任一单独的组分材料，因此得到越來越多的关注[30-31];第五篇研究纯反馈形式下死区未知非线性系统的自适应动态面控制问题，2016年大数据时代的孕育，使人工智能进入爆发期。

2）从国际合作情况来看，5篇论文中有两篇（序号2，4）是中国主导，其第一作者单位温州医学院和苏州大学的国际合作机构均有世界闻名的顶级大学（凯斯西储大学，美国;乌得勒支大学，荷兰）;而日本神奈川科学技术学院（序号1）和美国纳米泰克仪器公司（序号3）的论文合作对象都是中国一流学科建设高校（东北师范大学，材料科学与工程学科;大连理工大学，化学学科）。

4 研究结论及局限性

ESI高被引论文是目前公认度较高的成果评价指标，从高被引论文视角分析中国国际合作情况，以高品质产出为导向，形成多维度发文启示。得出如下结论。

1）从总量数据实证来看，比较“单一国家”与“国际合作”论文发表数量差异分析，表明中国高被引论文的国际合作产出与中国科技的政策导向息息相关。

2）在国家/地区层面，虽然高被引论文国际合作数量总体增加，合作广度不断拓展（合作国家/地区数达到177个，占全球总数近80%），但存在区域不均衡。与美国作者的合作约占总数的30%，与其他国家/地区的合作还有很大的发展空间。

3）基于国际合作机构分布，主要合作机构仍然集中在美国、新加坡、英国等发达国家的世界知名大学。

4）从国际合作研究热点聚类分析，高被引论文主要集中于“环境保护”“节能减排”“生物医药”和“人工智能”等方面，与中国近年来的主要科技战略部署高度一致。

总之，全球国际化进程日益加快，中国ESI高被引论文国际合作也不断增强，以国家科技需求为导向，瞄准发达国家标杆科研机构，取长补短，提升学术成果质量，推动中国科技持续发展具有重要意义。

研究局限性在于选用的ESI高被引论文数据为近10年的动态滚动数据，研究结果不够稳定，可能会有所变迁，使其存在一定的局限性。在未来的研究中，可选用更多数据类型，拓宽时间限制，以期更科学地揭示中国科研国际合作态势。

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（责任编辑：严 焱）